MOMENTO DE INERCIA DE UN ANILLO

MOMENTO DE INERCIA DE UN ANILLO
Nombres:__________________________________ Fecha:_______________
OBJETIVOS:
1. Calcular el momento de inercia de un anillo.
2. Distinguir entre las diferentes ecuaciones de torque y sus respectivas aplicaciones.
3. Comparar la inercia rotacional con la inercia del anillo.
4. Distinguir entre cantidades angulares y lineales.
PRE-LAB:
1. Teniendo como base la definición de momento de inercia I   r 2 dm demuestra que

el momento de inercia para un anillo es I 

1
M  R12  R2 2  .
2
R1
R2
2. Escriba la expresión para torque por una fuerza aplicada a una distancia r del pivote.
3. Escriba la expresión que relaciona el torque con el momento de inercia.
4. Dibuje en la siguiente figura las fuerzas que actúan sobre la polea y la masa colgante.
5. Usando las ecuaciones de movimiento calcula la tensión en la cuerda.
LABORATORIO:
1. Mide el diámetro de la polea pequeña. Calcula y anota su radio en la tabla 1.
2. Mide el diámetro interno y externo del anillo. Calcula y anota sus respectivos radios
en la tabla 1.
3. Obtenga la masa del anillo y anote en la tabla 1.
4. Monte el equipo como se ilustra en la figura 1 y verifique que la mesa esté nivelada.
5. Verifique que el hilo este paralelo con el tope de la mesa (nivelado).
Figura 1
6. Conecte el “Smart Pulley” en el canal 1 de la interfase.
7. Active el programa de “DataStudio” y seleccione la actividad llamada Momento de
Inercia.
8. Añada 50 g al pota masa.
9. Enrolle el hilo en la polea pequeña.
10. Oprima el botón de “START” y suelte el plato.
11. Oprime “STOP” antes de que la masa llegue al suelo.
12. Realice un ajuste lineal de la gráfica de velocidad tangencial vs tiempo.
13. Obtenga la aceleración tangencial y anótela en la tabla 3.
14. Coloque el anillo encima del plato principal y repita los pasos 9-13.
15. Anota en la tabla 4 el valor experimental de la inercia rotacional I    m r 2  g  1

a

Tabla 1
Masa del anillo (M)
Polea pequeña (r)
anillo, radio interno (R2)
anillo, radio externo (R1)
T

Tabla 2
Descripción del
Sistema
Masa de Fricción
Plataforma & anillo
4.465 x 10-3 kg
Plataforma
3.465 x 10-3 kg
Masa
colgante
m = Masa colgante-Masa de Fricción
Tabla 3
Descripción
Aceleración
(m/s2)
Plataforma con anillo
Plataforma
Tabla 4
Descripción
Inercia Rotacional
Experimental
Inercia Rotacional
Teórica
Porciento de Error
Plataforma con anillo
XXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXX
Plataforma
XXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXX
Anillo
16. Discuta los factores que usted entiende que influyeron en la diferencia entre la inercia
rotacional teórica y experimental.
17. Explique el significado físico de la inercia rotacional de los objetos.
Universidad Interamericana de Puerto Rico, Recinto de Bayamón
Departamento de Ciencias Naturales y Matemáticas
CORRECIÓN DE LABORATORIOS DE FÍSICA
Puntuación
1. Hoja de Asistencia*
1
2. Presentación del Informe
a. A computadora
b. Orden Correcto
c. Ortografía
1
1
1
3. Primera Página
a. Encabezado
b. Título
c. Nombres y fecha
1
1
1
Comentarios
____________________
2
____________________
____________________
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____________________
____________________
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4. Segunda Página
a. Objetivos
b. Teoría
½ 1
½ 1 1½ 2
____________________
____________________
5. Tercera Página
a. Equipo y Esquema
½ 1 1½ 2
____________________
6. Cuarta Página en adelante
a. Datos y Cálculos
1
2 3 4 5 ____________________
b. Conclusión
½ 1 1½ 2
____________________
Subtotal
TOTAL
NOTA %
*NO aceptarán informes sin la firma del Profesor(a).