Catálogo general eXperimentos de FísiCa

MECánICA MOvIMIEnTOs DE rOTACIón DEL CuErpO rígIDO
Precesión del giroscopio grande (P1.4.4.1)
No de Cat. Artículo
348 18 Giroscopio grande 1
575 48 Contador digital 1
337 46 Barrera de luz en horquilla 2
501 16 Cable de unión de 6 polos, 1,5 m 2
300 02 Trípode en forma de V, 20 cm 1
301 07 Mordaza de mesa sencilla 1
300 43 Varilla de soporte, 75 cm, 12 mm Ø 1
300 41 Varilla de soporte, 25 cm, 12 mm Ø 1
301 01 Mordaza múltiple de Leybold 1
315 458 Pesa ranurada, 200 g 1
311 53 Vernier 1
314 201 Dinamómetro de precisión 100,0 N 1
Precesión (izquierda) y nutación (derecha) de un giroscopio.
(d: eje de figura, L: eje del momento angular, w: eje de rotación instantáneo)
P1.4.4.1-2
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P1.4.4
En general los giroscopios tienen movimientos muy complicados, ya
que el eje de rotación sólo se apoya en un punto origen y su dirección
cambian constantemente. Uno debe diferenciar entre precesión
y nutación de un giroscopio.
La finalidad del experimento P1.4.4.1 es el estudio de la precesión
de un giroscopio simétrico, sin apoyo sobre el centro de gravedad.
Con una barrera luminosa y un contador digital se mide la frecuencia
de precesión f P del eje de simetría alrededor de la vertical espacial
para diferentes distancias d, entre el punto de origen y el centro de
gravedad, en función de la frecuencia f con la que el giroscopio gira
alrededor del eje de simetría. Cuantitativamente se verifica que la
frecuencia angular respectiva w P y w están relacionadas por
ω
P
d ⋅G
=
l ⋅ ω
si el peso G y el momento de inercia I del giroscopio alrededor del
eje de simetría son conocidos.
En el experimento P1.4.4.2 se estudia cuantitativamente la nutación
de un giroscopio libre de fuerzas, apoyado en el centro de gravedad.
Aquí se mide la frecuencia de nutación f N del eje de simetría
alrededor del eje de momento angular, fijo en el espacio, en función
de la frecuencia f con la que el giroscopio gira alrededor del eje de
simetría. El objetivo de la evaluación es confirmar la relación
ω
N
l ω
=
l
⋅
⊥
Movimientos del giroscopio
P1.4.4.1
Precesión del giroscopio grande
P1.4.4.2
Nutación del giroscopio grande
para pequeños ángulos entre el eje del momento angular y el eje de
simetría. Además de determinar el momento de inercia principal I
alrededor del eje de simetría se realiza una medición del momento
de inercia principal I ^ alrededor del eje de simetría vertical.