Laboratorio 9Rotación y Conservación de Energia

(Solución)

Objetivos:

Dr. Willy H. GerberInstituto de Fisica

Universidad AustralValdivia, Chile

www.gphysics.net – UACH-Bachillerato-Lab-9-Version 11.08

Estudiar la conservación de energía y movimiento rotacional incluyendo la generación de torque.

Solución

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Solución

Guía

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1. Energia cinética total

Ayuda:

- determine la energía cinética de traslación en función de la velocidad (analítico)- determine la energía cinética de rotación en función de la velocidad angular (analítico)- determine el momento de inercia para el caso de que el cuerpo se describa como un disco masivo y que gira en torno de su eje (analítico)- establezca la relación entre velocidad de traslación y la velocidad angular con que rota para el caso de que el cuerpo no resbale (analítico)- determine la energía cinética total en función de la velocidad de traslación (analítico)- mida las velocidades de ambos cilindros para un

cambio de altura (h) definido (medición)

Guía

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1. Energia cinética total

Diámetro = 5.7 cmTiempo = 58.9 ms

Velocidad = 0.973 m/s

Diámetro = 10.9 cmTiempo = 112 ms

Velocidad = 0.973 m/s

Alturas = 7.8 cm

Guía

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2. Velocidad de traslación

Ayuda:

- determine la energía potencial gravitacional (analítica) - suponga que la energía se conserva y determine la velocidad de traslación en función de la altura en que se soltó el cilindro- calcule la velocidad que espera tenga cada cuerpo al llegar abajo?- compare los valores calculados con aquellos medidos- depende la velocidad de la masa? Porque?- son las velocidades entre los dos cuerpos distintas? Porque?

Guía

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2. Velocidad de traslación

Altura: 7.8 cm

Velocidad: 1.01 m/s

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3. Torque por roce

Ayuda:

- determine la fuerza de tracción (analítico)- determine la aceleración angular en función de la aceleración de traslación y asóciela a la fuerza de tracción (analítico)- determine el torque que genera la rotación en función de la aclaración angular (analítico)- determine la fuerza en el punto de contacto en función del torque (analítico)- determine la fuerza normal (analítico)- determine el coeficiente de roce mínimo que debe de existir para que el cilindro ruede y no resbale (analítico)- calcule el ángulo de inclinación (medición y calculo)- calcule el coeficiente de roce mínimo (calculo)- que tendría que hacer para que el cilindro resbale y no ruede???

Guía

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3. Torque por roce

Alturas 7.8 cm

Largo 90.2 cm