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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1) Determinar experimentalmente la constante de recuperación del muelle espiral. Para ello situaremos la barra en el eje de rotación, perpendicular al mismo y de forma simétrica. Una vez fija la barra, se provocaran giros de π/2, π, 3π/2, 2π Radianes, midiendo en cada caso la fuerza de restauración mediante el dinamómetro el cual se sitúa en el extremo de la barra y perpendicular a la misma.
Conocida la longitud de cada lado de la barra (d=0.3 m) se puede calcular el momento de dichas fuerzas, se puede tener en cuenta la expresión K= -F x d/ϕ.
Tenemos que recordar que si la fuerza F y la dirección d son perpendiculares entonces M=Fxd.
Para ello se representaran los datos obtenidos es decir en función del angulo de giro y se realizara el ajuste por minimos cuadrados a una expresión de la forma:
M=(a x ϕ) + b
donde el valor de la constante a corresponde a la constante de recuperación angular del muelle en espiral. (comparese el valor obtenido con el valor real de 0.026 Nm/rad.
SOLUCION
En el laboratorio hemos medido la constante de recuperación con el dinamómetro dándonos estos datos:
Mediciones tomadas con el dinamómetro para los siguientes angulos:
π/2 = 0.15
π= 0.20
3π/2 = 0.35
2π = 0.45
Mas datos Longitud de la barra 0.3 metros
Peso de la barra = 132 gramos
¿me puedes ayudar?
SEGUNTA PARTE DEL EJERCICIO:
2) En este apartado se comprueba experimentalmente los valores teóricos de los momentos de inercia de diversos cuerpos, empleando para ello la expresión del periodo en función del momento de inercia.
T=2π Iz/K
Se situan cada uno de los cuerpos en el eje de rotación , y tomamos con el contador 4 medidas del periodo para cada uno con una torsión de 90 grados.
El valor experimental se expresara con su error y se comparara con el valor teorico que también vendrá expresado con su error.
Los cuerpos a considerar son
DISCO, ESFERA, CILINDRO Y BARRA.
·
A) En cada caso se hace oscilar el objeto, alrededor de su eje central, separándolo 30 grados de su posición de equilibrio, mediante el dispositivo fotoeléctrico y el contador de tiempos. Se mide de 5 a 10 veces (nosotros lo medimos 5 veces) para obtener el valor medio del periodo T con este valor se obtiene el momento de inercia experimental.
DATOS MEDIDOS EN EL LABORATORIO
A MI ME DA esto (NO SE SI ESTARA BIEN HECHO)…. Lo de la pag anterior….
· B) Para estudiar el momento de inercia de las masas m = 209 gramos cada una, se colocan estas en la barra primero pegadas al eje de giro luego se separan 3, 6, 9, Y 12 cm del eje giro. (Se considerara la distancia desde el centro de la barra al centro de las masas.) Se mide el periodo de oscilación para cada distancia siguiendo el procedimiento anterior:
DATOS MEDIDOS EN LABORATORIO
Ahora habría que calcular los momentos de inercia correpondiente con estos periodos:
Aquí si que me pierdo….
Se representan los datos obtenidos en un sistema de coordenadas XY con d² en el eje X, e, I en el eje Y. se obtendrá la relación entre el momento de inercia de las masas puntuales y la distancia mediante la línea de regresión I= ad²+b
Puesto que en la expresión anterior para d=0, I=b, este valor debe corresponder con el momento de inercia de la barra. Comparar el valor del termino independiente b con la expresión teórica del momento de inercia de la barra
· c) Se plantea el problema siguiente, supóngase que se tienen dos cuerpos iguales de masa desconocida y una barra de longitud l conocida y masa desconocida ¿se podría mediante el método de esta practica obtener una aproximación a esos valores desconocidos?
1) Determinar experimentalmente la constante de recuperación del muelle espiral. Para ello situaremos la barra en el eje de rotación, perpendicular al mismo y de forma simétrica. Una vez fija la barra, se provocaran giros de π/2, π, 3π/2, 2π Radianes, midiendo en cada caso la fuerza de restauración mediante el dinamómetro el cual se sitúa en el extremo de la barra y perpendicular a la misma.
Conocida la longitud de cada lado de la barra (d=0.3 m) se puede calcular el momento de dichas fuerzas, se puede tener en cuenta la expresión K= -F x d/ϕ.
Tenemos que recordar que si la fuerza F y la dirección d son perpendiculares entonces M=Fxd.
Para ello se representaran los datos obtenidos es decir en función del angulo de giro y se realizara el ajuste por minimos cuadrados a una expresión de la forma:
M=(a x ϕ) + b
donde el valor de la constante a corresponde a la constante de recuperación angular del muelle en espiral. (comparese el valor obtenido con el valor real de 0.026 Nm/rad.
SOLUCION
En el laboratorio hemos medido la constante de recuperación con el dinamómetro dándonos estos datos:
Mediciones tomadas con el dinamómetro para los siguientes angulos:
| Nota: Yo supongo que lo que da el dinamómetro no es la constante k, sino que medira una fuerza… |
π= 0.20
3π/2 = 0.35
2π = 0.45
Mas datos Longitud de la barra 0.3 metros
Peso de la barra = 132 gramos
¿me puedes ayudar?
SEGUNTA PARTE DEL EJERCICIO:
2) En este apartado se comprueba experimentalmente los valores teóricos de los momentos de inercia de diversos cuerpos, empleando para ello la expresión del periodo en función del momento de inercia.
T=2π Iz/K
Se situan cada uno de los cuerpos en el eje de rotación , y tomamos con el contador 4 medidas del periodo para cada uno con una torsión de 90 grados.
El valor experimental se expresara con su error y se comparara con el valor teorico que también vendrá expresado con su error.
Los cuerpos a considerar son
DISCO, ESFERA, CILINDRO Y BARRA.
| EXPRESION TEORICA DE MOMENTOS | formula |
| BARRA | 1/12*m*l² |
| DISCO | 1/2*m*r² |
| ESFERA | 2/5*m*r² |
| CILINDRO | 1/2*m*l² |
·
| CALCULAR EL MOMENTO DE INERCIA DE CADA CUERPO A PARTIR DE LA FORMULA Iz=T²/4π²)*k |
DATOS MEDIDOS EN EL LABORATORIO
| T MEDIA | |||||||||||||||||||||||||||
| BARRA | 2,461 | ||||||||||||||||||||||||||
| DISCO |
|
||||||||||||||||||||||||||
| CILINDRO | 0,893 | ||||||||||||||||||||||||||
| ESFERA | 1,567 |
A MI ME DA esto (NO SE SI ESTARA BIEN HECHO)…. Lo de la pag anterior….
· B) Para estudiar el momento de inercia de las masas m = 209 gramos cada una, se colocan estas en la barra primero pegadas al eje de giro luego se separan 3, 6, 9, Y 12 cm del eje giro. (Se considerara la distancia desde el centro de la barra al centro de las masas.) Se mide el periodo de oscilación para cada distancia siguiendo el procedimiento anterior:
DATOS MEDIDOS EN LABORATORIO
|
||
| PEGADAS | 1.325 | |
| A 3 CM | 1.475 | |
| A 6 | 1.714 | |
| A 9 | 2.013 | |
| A 12 | 2.318 | |
| Peso de la barra con las masas | 596 gramos |
Ahora habría que calcular los momentos de inercia correpondiente con estos periodos:
| T | T² | π² | Iz | |
| pegadas | 1,325 | 1,755625 | 9,86965056 | 0,11262813 |
| a 3 cm | 1,475 | 2,175625 | 9,86965056 | 1,07363292 |
| a 6 | 1,714 | 2,937796 | 9,86965056 | 1,449751 |
| a 9 | 2,013 | 4,052169 | 9,86965056 | 1,9996746 |
| a 12 | 2,318 | 5,373124 | 9,86965056 | 2,65154281 |
Se representan los datos obtenidos en un sistema de coordenadas XY con d² en el eje X, e, I en el eje Y. se obtendrá la relación entre el momento de inercia de las masas puntuales y la distancia mediante la línea de regresión I= ad²+b
Puesto que en la expresión anterior para d=0, I=b, este valor debe corresponder con el momento de inercia de la barra. Comparar el valor del termino independiente b con la expresión teórica del momento de inercia de la barra
| BARRA | 1/12*m*l² |
· c) Se plantea el problema siguiente, supóngase que se tienen dos cuerpos iguales de masa desconocida y una barra de longitud l conocida y masa desconocida ¿se podría mediante el método de esta practica obtener una aproximación a esos valores desconocidos?