Energia Cinetica Rotacional

ENERGÍA CINÉTICA ROTACIONAL Muñetones Daniela, Ramírez Yesika, Rodriguez Nicolas, Saray Juan Pablo 26 de abril de 2017

Resumen

Este laboratorio consiste en el movimiento de rotación y traslación que se obtiene de poner un cuerpo rígido circular en rieles paralelos, con una altura determinada por los experimentadores desde la cual se libera el objeto rígido, siendo el punto final del recorrido una altura h = 0. Por medio del análisis del movimiento de traslación y la conservación de la energía se determinó la velocidad del objeto y la inercia de este en su centro de masa.

1.

Intr Introdu oducc cció ión n

angular y el momento de inercia para establecer la energía cinetica rotacional, esta dada por la siguiente ecuación:

Si un cuerpo rígido se mueve en el espacio al tiempo que gira, su movimiento puede considerarse como la conjunción de un movimiento traslacional del centro de masa y un movimiento rotacional en torno a un eje que pasa por el centro de masa. De esta manera, la energía cinética es la suma de una energía cinética traslacional y una rotacional. En dinámica la segunda ley de Newton describe el movimiento del centro de masa y el equivalente rotacional de esa ley describe la rotación en torno al centro de masa. En el caso de un cuerpo que rueda sin resbalar, existe una relación especial entre el movimiento del centro de masa y el movimiento rotacional.

2.

2.1. 2.1.

Ecrotacional =

1 2

2

I W 

(2)

Donde I es el momento de inercia y W es la velocidad angular

3.

Anál Análisi isis s De Resu Result ltad ados os

Luego Luego de hallar hallar las respect respectiv ivas as veloci velocidad dades es para para el cada cada uno uno de los los anc anchos hos de los los riel rieles es usados se obtuvo la siguiente grafica:

Marc Marco o Teóri eórico co

Mome Momen nto de iner inercia cia

El momento de inercia se define como la capacidad de un cuerpo de resistir un cambio en su rotación y es una propiedad relacionada a la masa de este. Dado por la ecuación:



Por últi último mo se ejec ejecut utar aron on las las sigu siguie ien ntes tes fórfórmulas y se compararon sus resultados:

N 

I  =

M i  ∗  R

2

(1)

i=1

Dond Dondee g es el valor alor de la acel aceler erac ació ión n de la gra gravedad dad y h es el valor alor de la alt altura ura con con respecto al eje horizontal, que fue hallado con la siguiente fórmula:

Donde m es la masa y R es el radio

2.2. 2.2.

Energí Energía a Ciné Cinética tica Rotaci Rotaciona onall

El movimiento de un cuerpo rígido puede representa presentarse rse como una combinación combinación de un ovi- dond dondee L es la ma magn gnit itud ud de la dist distan anccia a mient miento o trasla traslacio cional nal del centro centro de masa masa y otro otro lo largo de los rieles En nuestro caso: de rotación alrededor de un eje que pasa por el centro de masa. La relación entre la velocidad 1

Y el porcetaje de error es:

4.

Conclusión

Al comparar los resultados que se han obtenido de manera experimental , con los obtenido de manera teórica, se observó que, y como creímos que él entre más ancho los rieles la velocidad disminuiría, que la energía rotacional depende de la energía cinética , pues esta depende del momento de inercia , entre más alejada este de la masa del cuerpo , se necesitara más energía y como en el lanzamiento no se tiene certeza de que todas las veces se lanzó del mismo lugar no se tienen datos precisos , y notamos que entre más pequeño sea la anchura del riel es mayor la velocidad .

Referencias -Guia Laboratorio 10 (Energía cinertica rotacional) -Física Universitaria (Sears-Zemansky) Volumen1

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