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FUNDAMENTOS DE MECÁNICA.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE BOGOTÁ.
LABORATORIO FUNDAMENTOS DE MECÁNICA.
Angie Katherine Santacruz García (Cód. 25052460)
1.
INTEGRANTES
2. Laura Daniela Colmenares Lozano (Cód. 25052392)
GRUPO 8
Jorge Nicolás León Pérez (Cód. 25052436)
3.
4.
DOCENTE:
PRÁCTICA N°: 6
Andrés Felipe Lemus Gutiérrez (Cód. 25412015)
Jaime Villalobos
TEMA: CONSERVACIÓN DEL MOMENTO ANGULAR
2. OBJETIVOS:
2.1. OBJETIVO GENERAL:
Analizar el comportamiento del momento angular de una rueda al girar y las
características que éste presenta.
2.2. OBJETIVO ESPECÍFICO:

Comprender mediante un experimento práctico de qué manera ocurre el momento
angular.

Entender los factores que influyen en el momento angular y cómo se produce la
conservación del mismo.
3. MARCO TEÓRICO:
El momento angular de un sólido rígido es la magnitud vectorial que es útil para
caracterizar el estado de rotación de los cuerpos que giran sobre un eje fijo, es el
resultado de multiplicar el momento de inercia del sólido por su velocidad angular, si el
momento total debido a las fuerzas externas sobre un cuerpo es cero, el momento angular
se conserva, este hecho puede evidenciarse al hacer uso de la segunda ley de Newton
que al transformarla para momento angular se obtiene la siguiente ecuación:
Momento de fuerza= momento de inercia x aceleración angular
ԏ=I α
Como la velocidad angular varía de 2a 1en t, se sustituye esta velocidad en la anterior
ecuación por la aceleración angular y se obtiene:
ԏ ∆t=I ϖ 2-I ϖ 1
Teniendo en cuenta que el momento angular se define:
L=I ϖ
El impulso angular queda definido como:
ԏ ∆t =L2-L1
Comprobando así que cuando el momento neto sobre el objeto es cero su momento
angular se mantiene constante, es decir se conserva.
La conservación del momento angular no significa que la posición angular del objeto
permanezca invariable en ausencia de momentos externos, entonces cuando el objeto
rígido está girando sobre el mismo eje cada partícula del objeto da vueltas alrededor del
mismo ángulo en un intervalo de tiempo determinado, por lo tanto tendrá la misma
velocidad y aceleración angular.
También es de importancia saber que un objeto rígido no es deformable, lo que significa
que las ubicaciones relativas de sus partículas, permanecerán constantes, por tanto en el
momento angular para los sólidos rígidos la deformación es despreciable.
En nuestro caso, el movimiento que se realiza es en movimiento de un giroscopio que
consiste en una rueda de bicicleta que gira libre alrededor de su eje, el cual cambia de
dirección. Teniendo en cuenta las ecuaciones anteriormente mencionadas y el cambio en
el momento angular de la rueda, el cual debe verificarse en la dirección del momento de la
fuerza que actúa sobre la rueda. En este movimiento se tiene que si la rueda está girando
sobre sí misma posee un momento angular grande horizontal, lo que ocurre con la rueda
es que cuando está girando y se deja en libertad el eje se desplaza en un plano horizontal
por lo que la rueda se mueve y así el cambio en el momento angular tiene la dirección del
momento resultante.
4. MONTAJES Y EQUIPOS USADOS:

Rueda de bicicleta

Silla giratoria.
Se coloca una persona en la silla giratoria sosteniendo la rueda con las dos manos, a
continuación una persona externa hace girar la rueda y se observa el momento angular al
subir y bajar la rueda girando.
5. ANÁLISIS DE DATOS:
Para analizar lo ocurrido con el experimento es útil nombrar la regla de la mano derecha,
la cual es posible evidenciar cuando los cuatro dedos de la mano se enrollan en dirección
del movimiento de rotación del cuerpo, mientras que el pulgar se extiende y apuntará a la
dirección de la velocidad angular (ϖ). La aceleración (α) seguiré su definición α =d ϖ /dt,
por lo que estará en el mismo sentido que si está aumenta con el tiempo, por el contrario
será antiparelela si disminuye con el tiempo.
6. DISCUSIÓN DE RESULTADOS:
Imagen 1. Momento angular de la rueda
En esta práctica se puede identificar el tiempo como un factor determinante del momento
angular, ya que se evidencio que cuando el movimiento tiene una velocidad que va
aumentando con respecto al tiempo, no actuaran fuerzas opuestas, sin embargo cuando
la velocidad comienza a disminuir a medida del tiempo entonces la aceleración generará
una fuerza opuesta al movimiento, ocasionando un impacto que hará que el cuerpo se
desequilibre hacia el sentido de esa fuerza que generará la aceleración.
Además se puede observar que la dirección del momento cambia debido a que el eje de
la rueda también cambia, por lo que el cambio del momento angular adopta la misma
dirección del movimiento resultante, esto explica por qué al estar girando la rueda y
moverla hacia arriba la dirección es diferente a cuando se mueve hacia abajo.
7. CONCLUSIONES.

La aceleración angular será proporcional a la velocidad angular, por lo que ocurrirá
en el mismo sentido si esta aumenta con el tiempo, de lo contrario será opuesta si
esta disminuye con respecto al tiempo.
8. BIBLIOGRAFÍA.

Bedford, A., Fowler, W. 1996. Mecánica para la ingeniería: Dinámica. 5ª Ed,
Reverté, Barcelona, España.

Joseph W., Morton M.2007. Física. 2ª edición. Editorial Reverté, S.A. Barcelona,
España.

Paul T., Mosca G. 2003.Física para la ciencia y la tecnología. Volumen 1. Editorial
Reverté, S.A. Barcelona, España.

Serway, R., Jewett, J. 2008. Física para las ciencias e ingeniería. Vol. 1, 7ª Ed,
Cengage learning, México D.F.