Materia - es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio.
Densidad - es una magnitud referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen
Volumen - es una magnitud definida como el espacio ocupado por un cuerpo.
Compuesto - es una sustancia formada por la unión de dos o mas elementos de la tabla periódica, en una razón fija.
Partícula subatómica - es una partícula mas pequeña que el atomo.
Sublimación - es el proceso que consiste en el cambio de estado de la materia sólida al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido.
Teoría cinética - es una teoría física que explica el comportamiento y propiedades macroscópicas de los gases a partir de una descripción estadística de los procesos moleculares microscópicos.
Sólido - es uno de los cuatro estados de agregación de la materia, se caracteriza porque opone resistencia a cambios de forma y de volumen.

Mezcla - es un sistema material formado por dos o mas sustancias puras no combinadas químicamente.
Mezcla heterogénea - es aquella que posee una composición no uniforme en la cual se pueden distinguir a simple vista sus componentes y esta formada por dos o mas sustancias,físicamente distintas, distribuidas en forma desigual. Las partes de una mezcla heterogénea pueden separarse mecanicamente.
Mezcla homogénea - es aquella en la que sus componentes no se perciben a simple vista,ni siquiera con la ayuda del microscopio. Su raíz 'homo' significa semejanza de procrear de si mismo . Esta formada por un soluto y un solvente.
Sustancia pura - es cualquier material con una composición química definida, sin importar su procedencia.
Cambio fisico - todo cambio q ocurre en un cuerpo y se puede ver.
Cambio quimico - todo cambio q ocuerre a un cuerpo de formas q afecta su composicion original.
Peso - es una magnitud vectorial, el cual se define como la fuerza con la cual un cuerpo actúa sobre un punto de apoyo, a causa de la atracción de este cuerpo por la fuerza de la gravedad.
Masa - es la medida de la inercia, que únicamente para algunos casos puede entenderse como la magnitud que cuantifica la cantidad de materia de un cuerpo.
Newton - es la unidad de fuerza en el Sistema Internacional de Unidades, nombrada así en reconocimiento a Isaac Newton por su trabajo y su extraordinaria aportación a la Física, especialmente a lamecanica clasica.
N | Descripción | Precisión |
1 | Riel para rueda | |
1 | Rueda de Maxwell | |
1 | Cronometro | |
1 | Barnier | 0.00005 m |
1 | Cinta métrica | 0.0005 m |
1 | Balanza digital | 0.0001 kg |

Para llevar a cabo el experimento, lo primero que tenemos que hacer es poner la rueda de maxwell sobre un placo inclinado, la cual girara por toda la rampa y por medio de las formulas de energía encontraremos el momento de inercia deseado.Figura 1 Rueda de Maxwell sobre un plano inclinado

Como hemos hablado para el calculo necesitaremos las ecuaciones de energía:

Epo= Ekr+Ekt+Ep (3)
Donde:
Epo = energía total inicial = 12Iω2+12mv2+mgh (4)

Ekr = energía cinética rotacional = 12Iω2 (5)

Ekt = energía cinética traslacional= 12mv2 (6)

Ep = energía potencial = mgh (7)

Si sabemos que:

v= ωr (8) y Epo=mgho (9)

Donde ho = altura inicial

Reemplazamos en la ecuación 4 y tendremos lo siguiente:

mgho= 12Ir2v2+12mv2+mgh (10)

Ademas de la Figura 1 sacamos que:

h-ho=dsenθ (11) y

v=2dt (12)

Se obtiene la siguiente ecuación al trabajar con las ecuaciones 4, 11 y 12.

d=mgsenθ2(Ir2+m)t2 (13)

III. DATOS

Tomamos las mediciones de la distancia y el tiempo recorrido, la cual se refleja en el siguiente cuadro.
Tabla 2. Distancia y tiempo recorrido por la rueda
n | d (m) | t (s) |
1 | 0.05 | 5.72 |
2 | 0.10 | 8.65 |
3 | 0.15 | 10.5 |
4 | 0.20 | 12.09 |
5 | 0.25 | 13.34 |
6 | 0.30 | 14.85 |
7 | 0.35 | 15.75 |
8 | 0.40 | 17.81 |
9 | 0.45 | 18.59 |Grafica 1 d vs t

Grafica 2 d vs t2

Constantes que se necesitaran para hallar el momento de inercia.

m = 0.3590 Kg
r = 0.0032 m
θ = 7.595°

IV. ANALISIS Y RESULTADOS

Después de repetir el experimento por 10 veces, obtuvimos la siguiente tabla:

Tabla 3 Mediciones
n | d (m) | t (s) | ln d | ln t |
1 | 0.05 | 5.72 | -2.99573227 | 1.74396881 |
2 | 0.1 | 8.65 | -2.30258509 | 2.15755932 |
3 | 0.15 | 10.5 | -1.89711998 | 2.35137526 |
4 | 0.2 | 12.09 | -1.60943791 | 2.49237866 |
5 | 0.25 | 13.34 | -1.38629436 | 2.59076704 |
6 | 0.3 | 14.85 | -1.2039728 | 2.69799987 |
7 | 0.35 | 15.75 | -1.04982212 | 2.75684037 |
8 | 0.4 | 17.81 | -0.91629073 | 2.8797601 |
9 | 0.45 | 18.59 | -0.7985077 | 2.9226238 |

Como podemos apreciar en la tabla 3 se encuentran los valores medidos con sus respectivos logaritmos, que nos permitiran llegar al valor del momento de inercia.

Grafica 3 ln d vs ln t

Como podemos observar en la grafica 1, la ecuación presente en ella, obedece a:

Y = Bx + A (14


Con la ayuda de la calculadora (Casio fx-82ES), obtenemos los valores de A y B respectivamente.

A = -6.3367
B = 1.8975

Y los errores cometidos en A y B durante la realización delexperimento son los siguientes respectivamente.

δA =δYδx(n)X'2N (15)

δA = 0.0477

δB =δYδx(n)N (16)

δB = 0.0188

De la ecuación 14 tenemos la ecuación empírica:

d=αtB (17)

lnd=lnα+Blnt (18)

lnd=A+Blnt (19)

Donde:

α=eA (23)

Por lo tanto:

α=mgsenθ2(Ir2+m) (24)

α= 0.0017

Y su error es:

δa=eAδA (25)

δa = 0.00009

Despejando la ecuación 24, tendremos lo siguiente:

I=r2mgsenθ2α-1 (26)

I= -3.672 x 10-6

Y su error del momento de inercia se calcula del siguiente modo:

δI = φIφm2δm2+φIφr2δr2+φIφa2δa2 (27)

Reemplazando algunos datos tenemos:

δI = r2gsenθ2α-12δm2+2rmgsenθ2α2δr2+-r2mgsenθ2α22δa2 (28)

δI =

V. CONCLUSIONES

* Se obtuvo -3.672 x 10-6 como valor de momento de inercia.
* Los resultados obtenidos tuvieron cierto margen de error debido a factores como las fuerzas de rozamiento que aunque eran despreciables incidieron en los resultados.

VI. BIBLIOGRAFIA

* https://es.wikipedia.org/wiki/Momento_de_inercia
* https:// Impenetrabilidad - es la resistencia que opone un cuerpo a que otro ocupe simultaneamente su lugar, ningún cuerpo puede ocupar al mismo tiempo el lugar de otro. Así mismo la impenetrabilidad es la resistencia que opone un cuerpo a ser traspasado.
Inercia - es la propiedad de los cuerpos de resistirse al cambio del movimiento, es decir, es la resistencia al efecto de una fuerza que se ejerce sobre ellos.
Energia - es la capacidad para realizar un trabajo.
Energía potencial - es energía que mide la capacidad que tiene dicho sistema para realizar un trabajo en función exclusivamente de su posición o configuración.
Energía cinética - es una energía que surge en el fenómeno del movimiento. Esta definida como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una masa dada desde el reposo hasta la velocidad que posee.
Materia organica - son sustancias químicas que contienen carbono, formando enlaces covalentes carbono-carbono o carbono-hidrógeno.
Materia inorganico - todos aquellos compuestos que estan formados por distintos elementos, pero en los que su componente principal no siempre es el carbono, siendo el agua el mas abundante.