momento de inercia

• El momento de inercia (I) varía debido a la
distribución de la masa (M) en el cuerpo
(forma), y el punto que se escoja para
hacerlo rotar
• Toma un lápiz y hazlo girar entre tus
dedos, primero en torno al punto medio;
luego en torno a un extremo y finalmente
alrededor del eje longitudinal de él.
• El momento angular de un cuerpo
depende de su momento de inercia (I) y
de la velocidad angular (ω) que tenga en
cierto instante.
• Entre más rápido gire un cuerpo mayor
será su momento angular
• Cuando un trompo gira lo hace gracias a
que mantiene su movimiento debido a la
inercia rotacional.
• La rapidez con que gira y el tiempo que
permanece girando, dependen de su
momento de inercia.
• Si el trompo gira muy rápido, se observa
que mantiene su rotación en torno al eje
vertical y si uno trata de empujarlo, tiende
a recuperar su eje de rotación.
• Esto ocurre porque el eje de rotación de
un objeto no modifica su dirección, a
menos que se le aplique un torque que lo
haga cambiar.
• La tendencia de un objeto que gira a
conservar su eje de rotación, se debe al
momento angular (L).
• Este es un vector que apunta en la
dirección del eje de rotación, produciendo
estabilidad de giro en ese eje.
• El momento angular depende del
momento de inercia del objeto y de la
velocidad angular que él mantenga.
L=Ixω
• L: es el momento angular medido en kg m²/s.
• I: es el momento de inercia en kg m².
• ω: es la velocidad angular en rad/s.
• Cuando disminuye la velocidad de
rotación, en el movimiento se comienza a
notar un balanceo, esto se conoce con el
nombre de precesión.
• La precesión es el movimiento en forma
de cono que describe en el espacio el eje
de rotación.
• http://www.youtube.com/watch?v=eKf0cUhg1m0
• En una competencia de patinaje sobre
hielo, resulta habitual ver a las
patinadoras girando a gran velocidad,
¿cómo lo logran?.
• En un comienzo se dan impulso y
comienzan a girar con los brazos y
piernas lo más separados posible.
• Luego acerca sus extremidades al eje de
giro y su rapidez angular aumenta.
• Esto se debe a que al acercar los brazos y
piernas al eje de rotación, el momento de
inercia disminuye lo que aumenta su
rapidez angular.
http://www.youtube.com/wa
tch?v=Fdc_7reEMKo
Min 1.25 !!!!
• Cuando un cuerpo está girando su
momento angular permanece constante a
no ser que sobre él actúe un torque
externo que lo haga modificar su estado
de rotación.
• Esto significa, por ejemplo, que si
aumenta el momento de inercia, la rapidez
angular disminuye de tal forma que el
producto I x ω no varía.
• La conservación del momento angular implica que sí el
torque externo es cero, el momento angular final (Lf) es
igual al momento angular inicial (Li)
Li = Lf
ó
I iω i = I f ω f
• Por ejemplo si un objeto gira, la masa se acerca al eje
de rotación, disminuyendo su momento de inercia, este
girará más rápido mientras no actúe un torque externo.
• Por el contrario, si la masa se concentra lejos del eje,
aumentando el momento de inercia, la rotación será más
lenta. Pueden cambiar I y ω, pero el producto será
constante.