WikiSysop at 11:49, 29 October 2014

2014-10-29T11:49:51Z

Vhwaselo: Created page with "== Dinámica de Rotaciones == === Objetivo === Estudiar la dinámica de objetos en movimiento rotacional. === Materiales === - PC con interfaz ''Science Workshop''. - Apar…"

2011-07-27T20:26:10Z

Created page with "== Dinámica de Rotaciones == === Objetivo === Estudiar la dinámica de objetos en movimiento rotacional. === Materiales === - PC con interfaz ''Science Workshop''. - Apar…"

New page

== Dinámica de Rotaciones ==

=== Objetivo ===

Estudiar la dinámica de objetos en movimiento rotacional.

=== Materiales ===

- PC con interfaz ''Science Workshop''.

- Aparato de masas para rotación.

- Balanza.

- Fotocelda.

- Polea.

- Hilo.

== Introducción ==

Las variables dinámicas que describen el proceso de rotación de un objeto sometido a la
acción de una fuerza externa son el torque que ejerce la fuerza externa y la aceleración
angular resultante de la aplicación del torque.

El torque está dado por la expresión

:<math>\vec{\tau}=\vec{r} \times \vec{F}</math>

donde <math>\vec{F}</math> es la fuerza que actúa sobre el objeto y <math>\vec{r}</math> es el brazo de aplicación de la
fuerza, medido desde el eje de rotación.

En estas condiciones la segunda ley de Newton se escribe como

:<math>\vec{\tau}=I \vec{\alpha}</math>

donde <math>\vec{\alpha}</math> es la aceleración angular en torno al eje de rotación e <math>I</math> es el momento de
inercia del objeto respecto del eje de rotación.

En este laboratorio se estudiará la relación entre el torque aplicado y la aceleración
angular de un cuerpo que puede girar en torno a un eje.

[[File:Poleafis1510.png|center|thumb|400px| Figura 1]]

== Desarrollo de la experiencia ==

: 1) Usted podrá estudiar experimentalmente en esta sesión, la relación que existe entre la aceleración angular de un disco y el torque que Ud. le aplica. Para ello dispondrá de un sistema formado por un conjunto de discos concéntricos de diferente radio y solidarios entre sí, este sistema puede rotar en torno a un eje común.

: 2) En cualquiera de los discos Ud. puede enrollar un hilo y si en el extremo libre del hilo cuelga cuerpos (golillas) (<math>M</math>), podrá hacer girar al sistema en distintas condiciones, dependiendo del torque que aplique mediante los cuerpos que cuelga. El sistema está esquematizado en la figura 1.

: 3) Conecte la fotocelda a la interfaz y luego seleccione el icono que representa la polea '''Smart Pulley (Polea Inteligente)'''.

: 4) Para recoger información del movimiento del sistema a través del computador, instale la polea con rayos de forma que quede en contacto (suave) con el hilo y éste la haga girar (ver figura 1).

== Análisis==

Antes de ponerse a medir mecánicamente recuerde que es lo que se le pide estudiar. Por lo tanto, debe tener muy claro:

: i) ¿Qué información le puede entregar el computador?

: ii) ¿Cómo calcular aceleración angular?

: iii) ¿Cómo calcular torque aplicado a través de la cuerda?

: iv) ¿Cómo puede relacionar i) con ii), iii)?

Posteriormente, con los resultados del análisis de los datos experimentales en mano y dentro del estudio que Ud. hará, se pide que discuta además la influencia del roce en el fenómeno y el efecto del torque neto en la aceleración angular del disco.

@@ Line 30: / Line 30: @@
 El torque está dado por la expresión
-:<math>\vec{\tau}=\vec{r} \times \vec{F}</math>
+:<m>\vec{\tau}=\vec{r} \times \vec{F}</m>
-donde <math>\vec{F}</math> es la fuerza que actúa sobre el objeto y <math>\vec{r}</math> es el brazo de aplicación de la
+donde <m>\vec{F}</m> es la fuerza que actúa sobre el objeto y <m>\vec{r}</m> es el brazo de aplicación de la
 fuerza, medido desde el eje de rotación.
 En estas condiciones la segunda ley de Newton se escribe como
-:<math>\vec{\tau}=I \vec{\alpha}</math>
+:<m>\vec{\tau}=I \vec{\alpha}</m>
-donde <math>\vec{\alpha}</math> es la aceleración angular en torno al eje de rotación e <math>I</math> es el momento de
+donde <m>\vec{\alpha}</m> es la aceleración angular en torno al eje de rotación e <m>I</m> es el momento de
 inercia del objeto respecto del eje de rotación.
@@ Line 52: / Line 52: @@
 : 1) Usted podrá estudiar experimentalmente en esta sesión, la relación que existe entre la aceleración angular de un disco y el torque que Ud. le aplica. Para ello dispondrá de un sistema formado por un conjunto de discos concéntricos de diferente radio y solidarios entre sí, este sistema puede rotar en torno a un eje común.
-: 2) En cualquiera de los discos Ud. puede enrollar un hilo y si en el extremo libre del hilo cuelga cuerpos (golillas) (<math>M</math>), podrá hacer girar al sistema en distintas condiciones, dependiendo del torque que aplique mediante los cuerpos que cuelga. El sistema está esquematizado en la figura 1.
+: 2) En cualquiera de los discos Ud. puede enrollar un hilo y si en el extremo libre del hilo cuelga cuerpos (golillas) (<m>M</m>), podrá hacer girar al sistema en distintas condiciones, dependiendo del torque que aplique mediante los cuerpos que cuelga. El sistema está esquematizado en la figura 1.
 : 3) Conecte la fotocelda a la interfaz y luego seleccione el icono que representa la polea '''Smart Pulley (Polea Inteligente)'''.

Dinámica de Rotaciones (Fis 151/Fis 1513) - Revision history

WikiSysop at 11:49, 29 October 2014

Vhwaselo: Created page with "== Dinámica de Rotaciones == === Objetivo === Estudiar la dinámica de objetos en movimiento rotacional. === Materiales === - PC con interfaz ''Science Workshop''. - Apar…"