laboratorio 8 física

5/18/2018 laboratorio 8 f sica

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PRCTICA DE LABORATORIO 8Nro. DD-106Pgina 1 / 10

Tema :CONSERVACIN DE LA ENERGA

Cdigo :

Semestre: IGrupo :

INTRODUCCIN

Desde !a antig"edad e! des#u$rimiento de !a !u% & todo !os 'enmenos (ue en#ierra )an dado

!ugar a mu#)as interrogantes entre !os #ient*'i#os + '*si#os .

Todos !os a,an#es se dieron en torno a una gran pregunta u es !a !u%2.

3nte esto !os sa$ios de todas !as po#as )an tratado de responder mediante di'erentes

metodo!og*as & pensamientos. 4os griegos supon*an (ue !a !u% emana$a de !os o$5etos+ & era a!go as*

#omo un espe#tro de !os mismos+ e7traordinariamente suti!+ (ue a! !!egar a! o5o de! o$ser,ador !e

permit*a ,er!o.

De esta manera !os griegos & !os egip#ios se a$o#aron a !a so!u#in de estos pro$!emas sin en#ontrar

respuestas ade#uadas. Posteriormente en uropa de! S. 89 a! 89II+ #on !os a,an#es rea!i%ados por

!a #ien#ia & !a t#ni#a+ surgieron mu#)os matemti#os & 'i!so'os (ue produ5eron importantes tra$a5os

so$re !a !u% & !os 'enmenos !uminosos.

1.- OBJETIVO

Demostrar e! teorema de #onser,a#in de !a energ*a me#ni#a para e! sistema masa resorte. Demostrar (ue e! teorema de #onser,a#in de !a energ*a me#ni#a es ,a!ida tam$in para

sistemas sometidos a un #ampo e7terior #onstante

Determinar !a #onstante de e!asti#idad de! resorte emp!eado

2.- MATERIALES

Computadora persona! #on programa data estudio insta!ado

Sensor de 'uer%a dinammetro;

Sensor de mo,imiento


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Semestre: IGrupo :

3.- FUNDAMENTO TERICO

>a& mu#)os #asos en !os #ua!es e! tra$a5o es rea!i%ado por 'uer%as (ue a#t?an so$re e!

#uerpo+ #u&o ,a!or #am$ia

3.1 Sis!"# "#s# - $!s%$!

Cuando una 'uente puntua! emite !u% #on una poten#ia (P) #onstante & e! medio de

propaga#in es isotrpi#o & no a$sor$ente de energ*a+ !os 'rentes de onda son es'ri#os. De

este modo+ !a energ*a por unidad de tiempo (P) se distri$u&e uni'ormemente so$re e! rea de

una super'i#ie es'ri#a de radio (r). Por e!!o+ !a intensidad de !a onda poten#ia media por

unidad de rea; resu!ta ser:

s de#ir !a intensidad de !a !u% a una distan#ia dada $+ ser propor#iona! a! #uadrado de su

radio $+ !a intensidad ,ariar #omo 1/r=.

4os #ampos e!#tri#os & gra,itatorios tam$in son 'un#iones (ue responde a !a !e& de !a

in,ersa a! #uadrado.

3! #am$io de dire##in (ue e7perimenta !a !u% a! !!egar a una super'i#ie pu!ida se !e !!ama

re'!e7in.

n #asi #ada momento de !a ,ida diaria se en#uentran e7perien#ias (ue son #onse#uen#ias

de !a re'!e7in de !a !u%. @sted est !e&endo estas !*neas gra#ias a (ue !a !u% (ue se re'!e5a en

!a super'i#ie+ se o$ser,a en un espe5o por !a !u% re'!e5ada so$re !.

! prin#ipio o !a !e& de !a re'!e7in de !a !u%+ se ap!i#a en !as e7perien#ias (ue se a#a$an de

des#ri$ir & en mu#)os otros. 4a !e& de !a re'!e7in se puede ,er desde otro punto de ,ista

di'erente (ue ,iene de! Prin#ipio de Aermat (ue esta$!e#e (ue De todos !os posi$!es #aminos

puede tomar !a !u% para desp!a%arse+ toma siempre a(ue! (ue !o !!e,a a re#orrer en e! tiempo

F=Kx (1)


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ms #orto2 o di#)o de otro modo 4a tra&e#toria rea! entre dos puntos tomados por su )a% de

!u% es a(ue!!a (ue es re#orrida en e! tiempo m*nimo2.

3.2. T!%$!"# T$#'% E(!$)i#

L# $!*+!,i( !s!/0+#$ se produ#e #uando !a !u% se re'!e5a so$re una super'i#ie pu!ida #omo

un espe5o+ mientras (ue #uando !a re'!e7in se produ#e so$re una super'i#ie rugosa se

denomina $!*+!,i( i*0s#. n e! #aso parti#u!ar de !a re'!e7in espe#u!ar genera!mente

#uando se )a$!a de re'!e7in se )a#e re'eren#ia a este tipo; se #ump!e !o (ue se denomina !a

!e& de re'!e7in:

E(!$)# /i(i/#

ue nos indi#a (ue e! ngu!o de in#iden#ia es igua! a! ngu!o de re'!e7in.

! *ndi#e de re'ra##in de un medio se de'ine #omo:

E(!$)# P%!(/i#+ 4E5

W=mg(y2y1) (3)

a (ue se sa$e (ue !a ,e!o#idad de !a !u% ,; #am$ia de a#uerdo a! medio en (ue atra,iese+

as* tam$in #omo !a !ongitud de onda ; mientras (ue !a 're#uen#ia '; permane#e #onstante.


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P%!(/i# 4P5

3.3 TEOREMA DE CONSERVACIN DE LA ENERGIA MECANICA

dw=2

F .dr=2

d Ep(5)

P=dw

dt

2

P (t) dt(6)

W=3

Fdx (8)

P=F .V(7)

W=mg y2mg y1(9)

W=1

2

Fdx=m1

2

dv

dtdx=m

1

2

vdv=m

2v2

m

2v2(10)


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3.6 Sis!"# s%"!i% # 0( /#"% !,!$(% 7%"%)(!% !s#/i%(#$i%

6. $%/!i"i!(%

D!!$"i(#/i( ! +# /%(s#(! !+ $!s%$!

Ingrese a! programa Data Studio+ )aga #!i# so$re e! i#ono #rear e7perimento &

seguidamente re#ono#er e! sensor de !u% !u7metro; insertado a !a inter'a#e Poer 4inH.

ntre a! i#ono #on'igura#in !uego se!e##ionamos ,e!o#idad de muestreo a 1000 >%.

No es ne#esario #a!i$rar e! sensor de !u%+ pero si ne#esitara #a!i$rar !a sensi$i!idad de!

sensor se!e##ine!o en e! rango $u!$ 0 - =60 !u7; !o re#ono#er pues so$re e! sensor )a&

un $otn #on !a imagen de una $om$i!!a e!#tri#a.

n#ienda e! '!uores#ente 3C & #o!o(ue e! sensor de !u% a unos #uantos #ent*metros.

No a#er#ar e! sensor a! '!uores#ente+ registre !as medidas a ni,e! de !a super'i#ie de !a

mesa. Comien#e a gra$ar !os datos por espa#io de =0 segundos.


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G$#*i/% N91 4F0!(! $%i#5

T#&+# N:91

R!s%$! N: 1 A;0+ 2 V!$! 3 R%'%

L%()i0 !( $!%s% 9.9< 9.9< 9.9


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4"5C%(s#(! = 4N>"5 3.83


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fg.4.1.1 Posicin, velocidad aceleracin Vs tiempo

4F0!(! $%i#5

TABLA 2 $!s%$! #;0+

MASA Dis#(/i# A"+i0

A4"5

E. Ci(i/#

",.4'5

E. P%!(/i#+

M#,4'5

E %#+ 4'5

9.9


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PRCTICA DE LABORATORIO 8Nro. DD-106Pgina K / 10


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Aun#in de posi#in

X(t)=Asen (t)

=K

m=

5.06

0.05=10.06

X(t)=0.0245 sen (10.06 t)

Aun#in de ,e!o#idad

V( t)=Acos (wt)

V( t)=0.2414 sen (10.06 t)

G$#*i0! E/ V!$s0s i!"% C#+/0+! +# E/ ",.

Ec max=1

2mVmax

Vmax=0.25m /s

Ec max=1

20.050.252=1.5625103 j

C%"#$#/i( %$/!(0#+

=1.56251.557

1.5625100=0.352

G$#*i0! E V!$s0s Ti!"% C#+/0+! E ",.

Epmax=EtEc

Ep max=1.56251035.6103=1.609103

G$#*i0! E/ E H!$s0s %si/i( +0!)% s0!$%()# )$#*i/#s


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G$#*i/% N93 4F0!(! $%i#5

T#&+# 93. R!s%$! H!$!

MASA Dis#(/i# A"+i0

A4"5

E. Ci(i/#

",.4'5

E. P%!(/i#+

M#,4'5

E %#+ 4'5

9.9@=) 9.2? " 9.96?


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=

K

m

=

3.83

0.07

=7.3969

X(t)=0.0465 sen (7.3969 t)

Aun#in de ,e!o#idad

V( t)=Acos (wt)

V( t)=0.3439 sen (7.3969 t)

G$#*i0! E/ V!$s0s i!"% C#+/0+! +# E/ ",.

Ec max=1

2mVmax

Vmax=0.40m /s

Ecmax=120.070. 40=5.6103j

C%"#$#/i( %$/!(0#+

=5.65.465

5.6100=2.41

G$#*i0! E V!$s0s Ti!"% C#+/0+! E ",.

Epmax=EtEc

Ep max=11.131035.6103=5.53103

G$#*i0! E/ E H!$s0s %si/i( +0!)% s0!$%()# )$#*i/#s


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PRCTICA DE LABORATORIO 8Nro. DD-106Pgina 1= / 10


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Semestre: IGrupo :


4F0!(! $%i#5

T#&+# 96. R!s%$! $%'%


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PRCTICA DE LABORATORIO 8Nro. DD-106Pgina 1B / 10


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Semestre: IGrupo :

MASA Dis#(/i# A"+i0A4"5

E. Ci(i/#",.4'5

E. P%!(/i#+M#,4'5

E %#+ 4'5

9.2< ) 9.33? " 9.916 8.3319-3 8.


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Semestre: IGrupo :

=8.458.33

8.45100=1.42

G$#*i0! E V!$s0s Ti!"% C#+/0+! E ",.

Epmax=EtEc

Ep max=16.871038.45103=8.42103

G$#*i0! E/ E H!$s0s %si/i( +0!)% s0!$%()# )$#*i/#s


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! ngu!o de in#iden#ia es de B0M & e! ngu!o de re'!e7in es de =JM.

s de#ir am$os ngu!os son teri#amente igua!es aun(ue en !a pr#ti#a e! sentido de !a ,istapuede )a#er (ue e! ,a!or ,ar*e un po#o

6.3.3 C%"#$! +# is#(/i# ! 0( 0(% ! +# *+!/7# # +# s0!$*i/i! $!*+!/%$# /%(

+# is#(/i# ! +# i"#)!( /%$$!s%(i!(! # +# "is"# s0!$*i/i! $!*+!/%$#

$!i# /%( %$%s 0(%s K0 /%(/+0si%(!s !0/! ! !++%

4a distan#ia de #ua!(uier punto a !a super'i#ie re'!e#tora es !a misma de$ido a (ue #ada punto de !a

'!e#)a es o$tenido por un ngu!o de in#iden#ia #u&a pro&e##in apare#er en e! punto de !a %ona

,irtua! de! espe5o

4.3.4 Indicar sus observaciones que la imagen virtual ormada por un

espeo plano es id!ntica al obeto. "e no ser as# $%mo describir#a la

dierencia entre ellos&

Sern idnti#os aparentemente en #uanto a tamao & distan#ia entre !os puntos a !a super'i#ie

re'!e#tora+ pero e7iste !a di'eren#ia en !as dos imgenes es (ue a! igua! (ue #uando nos miramos a!espe5o ,emos nuestra imagen+ pero !a imagen ser in,ersa en e! sentido de dere#)a a i%(uierda eso

mismo pasara #on !a '!e#)a.

6.3.< A+)0(%s i(s$0"!(%s ! "!i/i( i!(! !s!'%s +#(%s !s +# !s/#+# /%+%/##

!$s !+ (i/!. E+ %&s!$H#%$ !&! %"#$ +# +!/0$# /0#(% !+ (i/! !s#

!,#/#"!(! s%&$!0!s# s0 i"#)!( !( !+ !s!'% P%$ 0 /%( !s! $%/!i"i!(%

s! %&i!(! +!/0$#s "s $!/is#sPor(ue estos instrumentos estn $asados en !a !e& de re'!e7in donde se )a!!an !os ,a!ores #on !a

pro&e##in de !os ngu!os de re'!e7in+ as* !os ,a!ores o$tenidos sern mu#)o ms e7a#tos.

6.3.? P#$# !+ !,!$i"!(% ! +# *%$"#/i( ! "+i+!s i")!(!s !s# /0"+! /%(

+# !/0#/i(

'umero e im(genes ) *3+- (ngulo entre espacios/ 0 1

$%u(l es el nmero que usted puede observar en esta confguracin& $ 2

qu! (ngulo corresponde&


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P#$# !+ ()0+% ! 9: %&!(!"%s /i(/% i")!(!s

Fig. 4... (ngulode 56

E( 0( ()0+% ! 6


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+.7 %8'%=>:I8';:

4a energ*a tota! de! sistema es igua! tanto a! ini#io #omo a! 'ina! de! pro#eso

! tra$a5o rea!i%ado por e! peso depende so!o de! desp!a%amiento ,erti#a! de! peso & e!

tra$a5o rea!i%ado por una 'uer%a de resorte depende so!o de! a!argamiento o

#ompresin de! resorte. 4a energ*a #inti#a es igua! a! tra$a5o (ue de$e rea!i%arse en !a part*#u!a para !!e,ar!a

de! estado de reposo a! estado de ,e!o#idad. n me#ni#a !a energ*a poten#ia! #reada por !a gra,edad+ o por un resorte es importante.

7 Bibliografa

TCS@P. =01B;. GUIA DE LABORATORIO DE FISICA II.3

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