Experimento: Dinámica de sistemas en rotación

Autor: S. Gil y E. Rodríguez.
Fuente: Física re-creativa.

Para cursos “un poquito” avanzados. El objetivo de este experimento es el estudio experimental del comportamiento de sistemas que rotan. Se trata de una investigación experimental de las leyes de la dinámica de las rotaciones y de las leyes de conservación en sistemas en rotación.
Se propone construir el dispositivo ilustrado esquemáticamente en la figura. El mismo consiste de un disco metálico de aproximadamente 20 cm de diámetro y 1 cm de espesor (disco giratorio principal) que puede girar en torno a un eje vertical, similar a un aparato de tocadiscos tradicional. El sistema consta además de una ruedita con rayos, que gira solidaria (por fricción) al disco giratorio principal. A esta ruedita se conecta un fotointerruptor para medir su velocidad angular. El disco tiene adosado también un juego de poleas, por donde pasa un hilo para transmitirle un torque controlado usando pesas conocidas.
Actividades en el experimento:
Sin enrollar el hilo a la polea solidaria al disco, poner a girar el disco. Luego, al soltarlo, estudiar la variación de la velocidad angular w del disco.
Representar en un gráfico w como función del tiempo y la aceleración angular h en función de la velocidad angular w. De este último grafico, encontrar la ley que describe el roce en función de la velocidad angular.
Discutir con los compañeros de estudio el carácter de la ley de roce del disco giratorio y, de ser posible, escribir una expresión analítica que describa este comportamiento. Determinar los parámetros relevantes.
Si dispone de más discos, superponerlo al primero y estudiar la variación de la cupla de roce para distintas masas del disco o distintos momentos de inercia.

Contiene cálculos y fórmulas demostrativas.

Para descargar este experimento hacer clic aquí: http://www.mediafire.com/?q15cj7q05mpgnfh