Laboratorio de Física Básica Fluidos y Termodinámica
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PÉNDULO FÍSICO
A. OBJETIVOS
Determinar el momento de inercia de una barra.
Comprobar experimentalmente el teorema de Steiner.
B. INFORMACIÓN TEÓRICA
Momento de inercia I, es la resistencia que ejerce un cuerpo en rotación al cambio de su velocidad de
giro ω, a veces se denomina inercia rotacional. El momento de inercia desempeña en la rotación un papel
equivalente al de la masa en el movimiento lineal.
El momento de inercia de un cuerpo depende de su masa y de la distancia del centro de masa al eje de
rotación, entonces el momento de inercia de una partícula (Cuerpo de dimensiones pequeñas) es dado
por:
𝐼 = 𝑚𝑟2 (1)
Donde:
m : masa de la partícula
r : distancia de la partícula al eje de giro
El momento de inercia de un cuerpo no es una cantidad única y fija. Si se rota el objeto en torno a un eje
distinto, en general tendrá un momento de inercia diferente, puesto que la distribución de su masa en
relación al nuevo eje es normalmente distinta.
Fig. 1
En la figura 1 consideremos un cuerpo que tiene distribución de masa uniforme con centro de gravedad
CG y oscila alrededor de un eje ubicado en el punto A distinto al centro de gravedad. El momento de
inercia IA a una distancia d respecto al centro de gravedad es dado por el teorema de Steiner:
𝐼𝐴=𝐼𝐺+𝑚𝑑2 (2)
Donde:
IG : momento de inercia con respecto al centro de gravedad
m : masa del cuerpo
d : distancia entre el eje de giro y el centro de gravedad
Para oscilaciones cuya amplitud angular θ sea pequeña (θ < 15º), el periodo de oscilación de un péndulo
físico está dado por:
𝑇 = 2𝜋√ 𝐼𝐴
𝑚𝑔𝑑 (3)
