5. Movimiento Rotacional

8/16/2019 5. Movimiento Rotacional

http://slidepdf.com/reader/full/5-movimiento-rotacional 1/8

MOVIMIENTO ROTACIONAL

EXPERIMENTACIÓN FÍSICA I

18/04/12

S.Aristizábal10!"#1"$ R.%&alt'r(112!4!2$ ).%&ti'rr'z10!"#1#

OBJETIVOS

• C(rr(b(rar *&' 'l +(+',t( a,-&lar

'r+a,'' (,sta,t' &ra,t' 'ltra,s&rs( ' &, +(i+i',t( ir&lar.

• Cal&lar 'l +(+',t( ' i,'ria 'l is(

A3 a artir ' la r(tai, ' &,a 5&'rza(,sta,t' aliaa al sist'+a.

INTRODUCCION

)a i,á+ia r(tai(,al 's la art' ' laM'á,ia *&' 'st&ia las r'lai(,'s ',tr'

las a&sas *&' (ri-i,a, l(s +(i+i',t(s6 las r(i'a's ' l(s +(i+i',t(s(ri-i,a(s.

R(tai, 's 'l +(i+i',t( ' a+bi( '(sii, ' &, &'r( *&' -ira ', t(r,( a&,t( ( l7,'a lla+a( ''.

As7 (+( 'l +(i+i',t( li,'al$ 'l+(i+i',t( r(tai(,al ta+bi9, ti',' s&sist'+as ' +'ii, ara la (sii, :3$'l(ia ;3 6 a'l'rai, <3$ *&' 'stá,

r'aas a bas' ' '&ai(,'s li,'al's.

Para N'=t(, t(a la 57sia s' (7ar'&ir a tr's ri,ii(s bási(s *&''>lia, 'l +(i+i',t( ' l(s &'r(s?



(,(i(s (+( l'6's ' la @i,á+ia (l'6's ' N'=t(,

1. Pri,ii( ' I,'ria.

2. Pri,ii( 5&,a+',tal ' la @i,á+ia.

!. Pri,ii( ' ai, B r'ai,.

Estas 5&'r(, 5(r+&laas (r ri+'ra 'z', 18"$ a&,*&' la ri+'ra ' 'llas 6aDab7a si( ',&,iaa (r %alil'(. 1

MARCO TEÓRICO

Alia,( las l'6's ' N'=t(,$ s' ti','*&'

mc g−T =mca E 1

T r p−T 1 r p= I pα E 2

T 1 r pd= ( I d− I pd )α E !

Sabi',( *&' aGr<$ ;G<t 6 (+(r p≈r pd=r 0 $ s' (bti',' la '>r'si,

ω=( mc gr0

I d+m A+mB

2r02+mcr0

2 ) t E 4

r 0 G Rai( ' la (l'a @.

)a &al ista ' 5(r+a li,'al (,i,t'r't( ', 'r( ti',' (+( ',i',t'

m=( mc gr 0

I d+m A+mB

2r02+mcr 0

2 ) E #

C(, la *&' s' 't'r+i,ará 'l +(+',t( 'i,'ria t(tal 'l sist'+a$ si, i,l&ir alis( H &'s 'st' ,( s' +(i &ra,t' larátia.

I d= mc g r0

pendiente−m A r0

2−mc r02

E

)(s at(s ara 'st' r('i+i',t( s'(bti',', a artir ' &, +(,ta' (+( 'l+(stra( ', la 5i-&ra 1

C(+( 'l +(+',t( ' i,'ria s'(,s'ra$ s' &'' ',(,trar 'l+(+',t( ' i,'ria ' l(s (s is(s&,i(s t',i',( ', &',ta 'l +(+',t( 'i,'ria i,iial$ as7



Li= Lf E "

I A ωi=( I A+ I B )ωf E 8

ωi=( I A+ I B ) I A

ωf =mx E

m=( I A+ I B ) I A

E 10

METODO EXPERIMENTAL

Mat'rial's

Jit ara i,á+ia r(tai(,al ' Pas(.

C(+r's(r

E, 'sta rátia s' 'st&i la i,á+ia

' &, +(i+i',t( ' r(tai, +'ia,t' 'l+(,ta' ' la 5i-&ra 1. El sist'+a(,sist7a ' &,a &'ra F ',r(llaa ', la(l'a @ *&' a&staba l(s is(s A 6 H(, &, t(r,ill(? ', iDa &'ra (l-aba&, (rta 'sas C al ,i'l ' l(s is(s al&al s' asi-,ar(, ! +asas i5'r',t's&ra,t' 'l tra,s&rs( 'l r('i+i',t(.S' &bi &, i, ', la ál&la 1 (, 'l 5i,' *&' 'l is( H -irara libr'+',t' s(br'la bas' %3 6 s' ',',i 'l (+r's(r a&,a r'si, ' si 'a,( a'r 'l(b't( C 's' 'l r'(s( Dai',( *&''l is( A -ir'3 6 r'-istra,( lasl7,'as/s'-&,( *&' taraba la &'ra F', 's',r(llars' t(tal+',t' ara aa+asa i5'r',t'.

C(, l( a,t'ri(r s' r('i a Dallar s(la+',t' 'l +(+',t( ' i,'ria 'lis( A$ 6a *&' 'l is( H (r 'rr(r's

sist'+áti(s ' ti( i,str&+',tal ,&,a-ir.

E, la s'-&,a art' ' la ratia s'r'tir la &'ra F 6 la (l'a @ 6 ', s&l&-ar s' i,s'rt (tr( i, ', 'l ',tr( 'lis( A. S' ali &, t(r*&' al is( A3Dasta *&' la a,talla +(strara &,a5r'&',ia ar(>i+aa+',t' '100l7,'as/s ' i,+'iata+',t' s' r'tir 'l i,'l a-&'r( 'l is( r'-istra,( lal't&ra ' la a,talla a,t's 6 's&9s '*&itar 'l i,. S' r'iti 'l '>'ri+',t(ara &atr( 5r'&',ias +ás 200$ !00$400$ #00 l7,'as/s.

RESULTADOS Y ANALISIS

Tabla 1. Kal(r's ' ω aa (s s'-&,(sara +asa ' 20.8 -$ !0. - 6 #0."-.

Masa 20.8L 0.1 -

Masa !0.L 0.1-

Masa #0."L 0.1 -

ts3

ω

l7,'as/s3

ts3

ω

l7,'as/s3

ts3

ω

l7,'as/s32 14$# 2 1"$# 2 #$#

4 1$# 4 28$2# 4 !1$"# 20$# !2$0 !8$#

8 22$2#

%ra5ia 1. ω s. ti'+( ara +asa '

20.8 -$ !0. - 6 #0."-.



Tabla 2. E&ai(,'s ' las r'tas ' la

-ra5ia 1.MasaL0.1-

E&ai, @'siai,' la

',i',t'

C('5ii',t''

(rr'lai,20.8 ω1=1.3625t 0.1#1## 0.!"8

!0. ω2=3.625t + 1.010! 0.8##8!

#0." ω3=8.25 t − 2.814#8 0."14

Tabla !. @at(s -','ral's ' l(s is(s 6la (l'a.

S' 't'r+i,a 'l +(+',t( ' i,'ria arala +asa 1 20.8 -3 &sa,( la E 6 l(sat(s ' la tabla 2 6 !.

I d1=(20.8 g)(9.799m)(0.014m)( s2)

1.3625(s2) −(134

Para la +asa 2 !0. -3

I d2=(30.9 g)(9.799m)(0.014m)( s2)

3.625(s2) − (1344.2 g ) (0

Para la +asa ! #0." -3

I d3=(50.7 g)(9.799m)(0.014m)( s2)

8.25 (s2) −(1344.2g ) (0

S' saa &, r(+'i( ',tr' l(s tr's+(+',t(s ' i,'ria ara (+ararl((, 'l t'ri(.

I dEXP=1.826749 x10

−3+8.99873 x10−4kgm

2+5.6963

El +(+',t( ' i,'ria teórico ' la(l'a @$ s' Dalla +'ia,t' la si-&i',t''>r'si, (, l(s at(s ' la tabla !.

DATOS Disco

A

Disco

B

Polea

DMasa(g)

±0.1g

1344.2 1333.1 10.0

Radio

interno(cm)

±0.05mm

0.2 0.2 1.4

Radio

externo

(cm)

±0.05mm

.3 .3 0.23



I D=m D

(r interno2+r externo2 )2

Ec11

¿10.0g((0.23 cm)2+(1.41cm)2)

2=10.06 gc

@' la +is+a +a,'ra s' 't'r+i,a 'l+(+',t( ' i,'ria teórico ' l(s is(s

A 6 H.

I A=2.670 x10−3

kgm2

I B=2.648 x10−3kgm

2

El +(+',t( ' i,'ria teórico 'lsist'+a (+l't( I s' (+(,' 'l+(+',t( ' i,'ria 'l is( A 6 ' la

(l'a El is( H ,( -','r +(+',t( 'i,'ria &'s 'st' ,( s' +(i3

I dTEO= I A+ I D G 3.676 x 10−3kgm

2

E 12

)a i5'r',ia ',tr' 'l +(+',t( ' i,'riaDalla( '>'ri+',tal+',t' 6 'l t'ri( 's

3.676 x10−3kgm

2−1.098764 x 10−3kgm

2=

Esta i5'r',ia ',tr' 'l r's&lta( t'ri( 6'l r's&lta( '>'ri+',tal$ s' 'b'ri,ial+',t' al D'D( ' *&' 'l is( Hal 'star +al &bia( ,( -ir? (tr( 5at(r *&' &( alt'rar l(s r's&lta(s (bt',i(s

5&' *&' la +asa ,( si'+r' s' &biaba a&,a +is+a alt&ra (, r's't( a &, ''' r'5'r',ia$ ( &,a is+i,&i, ', lar'si, 'l air' al ,( +(,it(r'arla(,sta,t'+',t'.

C(, 'l r's&lta( 'l +(+',t( ' i,'ria' la (l'a @ 6 r''+laza,( 'l+(+',t( 'l sist'+a t'ri( (r 'l'>'ri+',tal s' 't'r+i,a 'l +(+',t( 'i,'ria experimet!" 'l is( A. E 123

I A exp= I dexp− I D G

1.098764 x10−3kgm

2−1.006 x10

−3kg m

2=9.2764 x

Est' al(r ' &tilizará ara 't'r+i,ar 'l+(+',t( ' i,'ria '>'ri+',tal 'lis( H &ra,t' 'l s'-&,(r('i+i',t(.

C(,'rsi, ' l7,'as/s a ra/s ara ωi

51.5lineas

s x

1re

200lineas x 2 ! rad

1 re =1.61

rad

s

S' Da' 'l +is+( r('i+i',t( ara las(tras 'l(ia's.



Tabla 4. K'l(ia's a,-&lar's (bt',ias', 'l s'-&,( r('i+i',t(.

ωi

l7,'as/s3

ωf

l7,'as/s3

ωi

Ra/s3

ωf

Ra/s3

#1$# 1$1 0$1101 14$# !$1" 0$4

1#1$# 2!$# 4$" 0$"4202 !1 $!# 0$"2#0 4#$# "$8# 1$4!

%ra5ia 2. ωf s ωi

ωi=5.16ωf +0.84

3

M'ia,t' la E 10 s' 's'a 'l +(+',t(' i,'ria 'l is( H.

I A (m−1)= I B

s' r''+laza, l(s al(r's (, la',i',t' (bt',ia +'ia,t' la -ra5ia 26 t',i',( ', &',ta *&' 'l al(r '>'ri+',tal 'l is( A 's

I A=9.2764 x 10−5kgm

2

5,16−1¿

9.2764 x10−5

I B=¿

I B=3 "859 x10−4 #gm

2

N SE OE @ISCTIR @E) SE%N@PRCE@IMIENT s

EN E) SE%N@ PRCE@IMIENTEJ) @ISCH N SE MKIA PER SI

APRTAHA MMENT @E INERCIA A)

@ETENER E) MKIMIENT CIRC)A R@E) @ISC A.

CONCLUSIONES

• )(s 'rr(r's i,str&+',tal's r's',ta(s&ra,t' la rátia ,( 'r+it', &, b&',a,álisis ', &a,t( a l(s r's&lta(s ' la(,s'rai, 'l +(+',t( a,-&lar.

• A,t's ' '+'zar a r'alizar &al*&i'r

rátia s' 'b' r'isar *&' 'l '*&i('>'ri+',tal 'st' bi', ar+a(.

RE#ERENCIAS



1Dtt//='b.'&ast&r.ri,ast.'s/r(6't(s

/5is*&i='b/@i,a+ia/i,a+ia2.Dt+

C(,s&lta 1# ' abril 20123



Documents

5. Movimiento Rotacional