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Inercia - objetivos, marco teÓrico, diseÑo experimental, discusiÓn de resultadosINERCIA posteriormente compararla con la inercia teórica por medio de un esquema. 2. Encontrar el modelo matemático de la velocidad angular de la esfera. 3. Encontrar la altura y el ángulo de inclinación de la superï¬cie en la que la esfera fue soltada. II Para poder predecir la inercia se necesita conocer la velocidad tangencial de la esfera, la cual se obtendrá utilizando la siguiente formula: . Ecuacion 3 Para poder predecir la inercia se necesita conocer el ángulo de inclinación de la superï¬cie y la altura de la cual se encuentra dichos datos se obtendrán utilizando las siguientes ecuaciones: . Ecuacion 4 Utilizando el ángulo encontrado para encontrar la altura “y” . Ecuacion 5III. MARCO TEÓRICO INERCIA La primera ley de Newton (ley de la inercia) establece que si la fuerza neta sobre un objeto es cero, si el objeto esta en reposo, permanecerá en reposo y si esta en movimiento, continuara en movimiento. En si inercia se deï¬ne de un cuerpo de resistir un cambio en su movimiento. calcular la inercia de forma directa suponiendo que se conoce exactamente el radio y la masa de la esfera, se utiliza la siguiente ecuación Ecuacion 1 Para poder calcular la inercia de forma indirecta ya que el objetivo de la práctica es predecirla, por medio de la conservación de la energía, la ecuación quedaría de la siguiente forma: . Ecuacion 2 DISEÑO EXPERIMENTAL * * * * * MATERIALES UTILIZADOS Ua esfera Un Una cinta métrica Un vernier Un cronometro 1 2 3 4 4 MAGNITUDES FISICAS A MEDIR: El tiempo “t” que tarda la esfera en bajar. La longitud “L” de la resbaladilla. La masa de la esfera. Altura “h” de la resbaladilla. El angulo entre 2 IV. PROCEDIMIENTO . . . . . R ESULTADOS Se colocó el equipo apropiadamente sobre la mesa. Se pesó la esfera. Se tomaron medidas de la esfera y altura de la resbaladilla. Se veriï¬có que la tabla estuviera a nivel para evitar fricción en el eje giratorio. Se colocó una esfera en la parte más alta de la resbaladilla y se dejó caer y así mismo se repitió el procedimiento en diferentes alturas. DIAGRAMA *ESFERA: superï¬cie de revolución o el conjunto de los puntos espacio cuyos puntos equidistan de otro interior llamado centro. * da para * METRO cer INCLINADO: Superï¬cie el desplazamiento de la Se las utilizó mediciones utilizaesfera. para harespectivas. * Angulo entre * VERNIER: permite apreciar una medición con mayor precisión al complementar las divisiones de la regla o escala principal * CRONOMETRO: es un reloj cuya precisión ha sido comprobada y certiï¬cada por algún instituto o centro de control de precisión. * Altura calculada 3 V. DISCUSIÓN DE RESULTADOS En la tabla 1 se encuentran los tiempos en los que una esfera recorría una distancia lineal al ser soltada en una superï¬cie inclinada, la cual giraba y recorría al mismo tiempo una distancia angular. Dichos datos se utilizaron para encontrar las velocidades angulares en los diferentes puntos en los que la esfera pasaba los cuales se encuentran en la tabla 2, estos datos generaron una gráï¬ca de velocidad angular vs tiempo la cual nos proporcionó un modelo matemático que sirvió referencia para encontrar la velocidad tangencial. Por medio de energías se planteó la ecuación que se utilizaría para calcular el dato experimental de la inercia de la esfera para compararlo con el dato teórico. Se realizó un esquema de comparación para lograr el objetivo de observar la diferencia de exactitud de ambas formas de medición.En este se puede observar una pequeña diferencia, la cual nos demuestra que la incerteza teórica fue la más precisa. Se esperaba que la medición Teórica y Experimental quedaran superpuestas en un mismo rango, lo cual se cumplió. VI. C ONCLUSIONES * Con los datos recopilados durante la práctica, por medio de la conservación de la energía se pudo predecir la inercia experimental y por medio de la ecuación de la inercia de una esfera se pudo calcular el dato teórico. Al comparar ambos datos por medio de un esquema, se puede concluir que la inercia experimental se encuentra superpuesta en el rango de la inercia teórica. * Utilizan los datos obtenidos durante la práctica y un programa cientíï¬co, se determinó el modelo matemático que describe el cambio de posición angular con respecto el tiempo, el cual se multiplico por el radio de la esfera y se encontró el modelo matemático que describe el cambio de velocidad lineal con respecto al tiempo. * Utilizando la ecuación 3 se calculó el ángulo de inclinación del sistema, el cual sustituyo en la ecuación 4 para encontrar la altura inicial en la que la esfera fue soltada, dicho dato fue utilizado para calcular la inercia experimental. VII B IBLIOGRAFIA SEARS, ZEMANSKY, Fisica Universitaria, 12va edición, México, pág.: 285,186. VIII A NEXOS * Calculo de la velocidad tangencial * Calculo del ángulo * Calculo de altura inicial * Calculo de la Inercia * Utilizando la Vtg en t = 2.1867s * Calculo de la inercia teórica Política de privacidad |
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