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¿Cómo funciona el método del péndulo para medir el momento de inercia?

Soy un estudiante de bachillerato que está intentando diseñar un experimento sobre el momento angular, y eso requiere que averigüe el momento de inercia de un objeto complejo.

He buscado en internet y he visto que se puede determinar experimentalmente suspendiéndolo de su centro de masa con una cuerda y midiendo las oscilaciones pero no entiendo cómo funcionan los cálculos. ¿Alguien puede explicarlo?

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beachtowel Puntos 8

Podemos encontrar el M.O.I. aproximado de un objeto complejo midiendo el período de tiempo de pequeñas oscilaciones del objeto complejo alrededor del eje requerido. enter image description here

Esto se debe a que el periodo de tiempo viene dado por $$ T=2\pi\sqrt{\frac{I_{AA'}}{MgL}}$$ donde $L$ es la distancia del eje al centro de masa (que es la variable principal para emplear este método) pero igual puedo mostrarte el cálculo que implica:-

Si el cuerpo se inclina ligeramente desde su posición de equilibrio en un ángulo 0, mg ejercerá un par de torsión de restauración sobre él en dirección opuesta para restaurar la posición de equilibrio. Por lo tanto, el par de recuperación del cuerpo en la posición punteada después de la inclinación es $$ \tau_R= -mgl\sin\theta \\ \approx -mgl\theta$$ Si su aceleración angular es $\alpha$ entonces tenemos $$-mgl\theta = I\alpha \\ \implies \alpha= \frac{mgl\theta}{I}$$ Comparando esta ecuación con la ecuación estándar de SHM, obtenemos $$\omega = \sqrt{\frac{mgL}{I}}$$ que nos da el período de tiempo $$T= \frac{2\pi}{\omega}= 2\pi\sqrt{\frac{I_{AA'}}{MgL}}$$ Con respecto a tu problema original, todavía tienes que determinar la distancia del centro de masa desde el punto de suspensión, que se puede determinar utilizando estos métodos para 2-D para 3-D es un poco más difícil hacerlo prácticamente usando este método, sin embargo.

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