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Momento di inerzia

Panoramica

Fonte: Nicholas Timmons, Asantha Cooray, PhD, Dipartimento di Fisica e Astronomia, Scuola di Scienze Fisiche, Università della California, Irvine, CA

L'inerzia è la resistenza di un oggetto ad essere accelerato. Nella cinematica lineare, questo concetto è direttamente correlato alla massa di un oggetto. Più un oggetto è massiccio, maggiore è la forza necessaria per accelerare quell'oggetto. Questo è visto direttamente nella seconda legge di Newton, che afferma che la forza è uguale all'accelerazione di massa.

Per la rotazione, esiste un concetto simile chiamato inerzia rotazionale. In questo caso, l'inerzia rotazionale è la resistenza di un oggetto ad essere accelerato rotazionalmente. L'inerzia rotazionale dipende non solo dalla massa, ma anche dalla distanza di massa dal centro di rotazione.

L'obiettivo di questo esperimento è misurare l'inerzia rotazionale di due masse rotanti e determinare la dipendenza dalla massa e dalla distanza dall'asse di rotazione.

Procedura

1. Misurare il momento di inerzia dell'asta lunga.

  1. Avvolgere la corda attaccata al peso fino a quando il peso è vicino al braccio rotante.
  2. Lascia cadere il peso e misura il tempo necessario per cadere, così come la distanza che scende.
  3. Eseguire il passaggio 1.2 tre volte e calcolare il momento medio di inerzia utilizzando l'equazione 7.
  4. Calcola il momento teorico di inerzia della canna da spinning usando la seguente formula: Equation 25.css-f1q1l5{display:-webkit-box;display:-webkit-flex;display:-ms-flexbox;display:flex;-webkit-align-items:flex-end;-webkit-box-align:flex-end;-ms-flex-align:flex-end;align-items:flex-end;background-image:linear-gradient(180deg, rgba(255, 255, 255, 0) 0%, rgba(255, 255, 255, 0.8) 40%, rgba(255, 255, 255, 1) 100%);width:100%;height:100%;position:absolute;bottom:0px;left:0px;font-size:var(--chakra-fontSizes-lg);color:#676B82;}

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Risultati
Valore teorico

(kg m2)

Valore sperimentale

(kg m2)

Differenza

(%)

Parte 1 0.20 0.22 10
Parte 2 0.08 0.07 14
Parte 3 0.02 0.02 0
Parte 4

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Tags
Rotational InertiaTorqueRotational AccelerationInertiaMassLinear KinematicsForceRotational KinematicsCenter Of RotationDistanceFormulaRotating ObjectSystemExperimental Set upLawsEquationsAxleAxis Of RotationWeightString

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0:03

Overview

1:24

Principles Behind the Rotational Inertia Experiment

3:29

Moment of Inertia of a Rod

4:03

Moment of Inertia with Masses Attached to the Rod

5:34

Calculation and Results

6:35

Applications

7:27

Summary

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