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7/28/2019 +Pra Imprimir Informe 04

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNOFACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA E INGENIERIA METALURGICAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA METALURGICA

DOCENTE:

Jorge Condori

ESTUDIANTE:

Ayhuasi copa elias

SEMESTRE: grupo: 120II .

Curso:

Fsica I (practica)

TEMA:

INFORME N*04

conservacin de la energia


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PRACTICA DE LABORATORIO N* 04

I. OBJETIVOS

Estudiar la conservacin de la energa mecnica (suma de la energa cintica mas la energa potencial)

en un sistema simple.

Demostrar que el sistema masa resort, la energa mecnica se conserva.

Demostrar que el teorema de conservacin de la energa mecnica es vlido tambien para sistemas

sometidos a un campo exterior constante.

II. FUNDAMENTO TEORICO

FUERZAS CONSERVATIVAS Y NO CONSERVATIVAS FUERZAS CONSERVATIVAS

Un fuerza es conservativa cuando el trabajo de dicha fuerza es igual a la diferencia entre los valores inicial yFinal de una funcin que slo depende de las coordenadas. A dicha funcin se le denomina energa potencial.

Caractersticas: El trabajo de una fuerza conservativa no depende del camino seguido para ir del punto A al punto B. El trabajo de una fuerza conservativa a lo largo de un camino cerrado es cero.1.1.2 El peso es una fuerza conservativa:Al calcular el trabajo de la fuerza peso F=mg j cuando el cuerpo se desplaza desde la posicin A cuyaordenada es yA hasta la posicin B cuya ordenada es yB.La energa potencial Ep correspondiente a la fuerza conservativa peso tiene la forma funcional:Donde c es una constante aditiva que nos permite establecer el nivel cero de la energa potencial.1.1.3 La fuerza que ejerce un muelle es conservativa:

1Cuando un muelle se deforma x, ejerce una fuerza sobre la partcula proporcional a la deformacin x y designo contraria a esta:F=kxEl trabajo de esta fuerza esLa funcin energa potencial correspondiente a la fuerza conservativa F es:El nivel cero de energa potencial se establece del siguiente modo: cuando la deformacin es cero x=0, elValor de la energa potencial se toma cero, E=0, de modo que la constante aditiva vale c=0.FUERZAS NO CONSERVATIVASUna fuerza es no conservativa si se produce un cambio en la energa mecnica. Por ejemplo, si alguien mueve un

objeto sobre una superficie horizontal y lo regresa a la misma posicin y al mismo estado de movimiento, pero

encuentra que fue necesario realizar una cantidad de trabajo neta sobre el objeto, entonces algo debe haber

disipado esa energa transferida al objeto. Esa fuerza disipara se conoce como friccin entre la superficie y elobjeto. La friccin es una fuerza disipara o no conservativa. Por contraste, si el objeto se levanta, se requiere

trabajo, pero la energa se recupera cuando el objeto desciende. La fuerza gravitacional es una fuerza no

disipara o conservativa.

Si un libro se mueve en una lnea recta entre dos puntos A y B, la prdida de energa mecnica debido a

la friccin es mayor (en valor absoluto) que fd. Por ejemplo, la prdida de la energa mecnica por la

Friccin a lo largo de la trayectoria semicircular es igual a f("d/2), donde d es el dimetro del crculo.

Para darnos cuenta del significado de una fuerza no conservativa, vamos a compararla con la fuerza

Conservativa peso:


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1.2.1 El peso es una fuerza conservativa:

Calculemos el trabajo de la fuerza peso cuando la partcula se traslada de A hacia B, y a continuacin cuando

se traslada de B hacia A:

2WAB=mg x

WBA=mg x

El trabajo total a lo largo el camino cerrado ABA, WABA es cero.

1.2.2 La fuerza de rozamiento es una fuerza no conservativa:

Cuando la partcula se mueve de A hacia B, o de B hacia A la fuerza de rozamiento es opuesta al movimiento,el trabajo es negativo por que la fuerza es de signo contrario al desplazamiento:

WAB=Fr x

WBA=Fr x

El trabajo total a lo largo del camino cerrado

ABA, WABA es distinto de cero

WABA=2Fr x

ENERGA POTENCIAL

Un objeto con energa cintica puede realizar trabajo sobre otro objeto, como lo demuestra el movimiento de un

martillo que clava un clavo en la pared. Veremos ahora que un objeto tambin puede realizar trabajo por efecto de la

energa que produce su posicin en el espacio. Cuando un objeto cae en un campo gravitacional, el campo ejerce una

fuerza sobre l, en la direccin de su movimiento, efectuando trabajo sobre l, con lo cual incrementa su energa

cintica. Por ejemplo, un ladrillo que se dej caer desde el reposo directamente sobre el clavo de una tabla que est

horizontal sobre el suelo, cuando es soltado, el ladrillo cae hacia la tierra ganando velocidad y, en consecuencia,

ganando energa cintica. Gracias a su posicin en el espacio, el ladrillo tiene energa potencial (tiene el potencial para

hacer trabajo), la cual se convierte en energa conforme cae. En el momento en que el ladrillo llega al suelo, efecta

trabajo sobre el clavo encajndolo en la tabla. La energa que un objeto tiene debido a su posicin en el espacio recibe e

nombre de energa potencial gravitacional. Es la energa mantenida por un campo gravitacional y transferido al objeto

conforme este cae.

Las unidades de la energa potencial gravitacional son las mismas que las del trabajo. Esto significa que la energa

potencial pude expresarse en joule, erg o pie/libra. La energa potencial, como el trabajo y la energa cintica, es una

cantidad escalar.

Advierta que la energa potencial gravitacional asociada a un objeto slo depende de la altura vertical de ste sobre la

superficie de la tierra. De acuerdo con esto, observamos que el trabajo hecho por la fuerza de la gravedad sobre un

objeto conforme este cae verticalmente hacia la tierra es el mismo que si empezara en el mismo punto y se deslizara por

una pendiente sin friccin hacia la tierra.

En problemas de trabajo que abarquen a la energa potencial gravitacional, siempre es necesario establecer igual a cero

su valor en algn punto. La eleccin del nivel del cero es por completo arbitraria, puesto que la cantidad importante esla diferencia en la energa potencial y sta diferencia es independiente de la eleccin del nivel cero.

Con frecuencia es conveniente elegir la superficie de la tierra como la posicin de referencia para energa potencial cero,

pero, otra vez, esto no es importante. Casi siempre, el planteamiento del problema indica un nivel conveniente que

elegir.

SISTEMAS CONSERVATIVOS

Son las fuerzas que se encuentran en la naturaleza; pueden dividirse en dos categoras: conservativas y no conservativas


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Una fuerza es conservativa si el trabajo que hace sobre una partcula que se mueve entre dos puntos cuales quiera es

independiente de la trayectoria seguida por la partcula. Adems, el trabajo hecho por una fuerza conservativa ejercida

sobre una partcula que se mueve por una trayectoria cerrada es cero.

La fuerza de la gravedad es conservativa. El trabajo realizado por la fuerza gravitacional sobre un objeto que se mueve

entre dos puntos cualesquiera cerca de la superficie de la tierra es:

WG = mgyi mgyf

A partir de esto, vemos que WG slo depende de las coordenadas inicial y final del objeto y, en consecuencia, es

independiente de la trayectoria. Adems, WG es cero cuando el objeto se mueve por cualquier trayectoria cerrada

(donde yi = yf ).

Podemos asociar una funcin de energa potencial con cualquier fuerza conservativa:

Ug = mgy

La energa potencial gravitacional es la energa almacenada en el campo gravitacional cuando el objeto se levanta contrael campo. Las funciones de energa potencial son definidas slo para fuerzas conservativas.

En general, el trabajo (W) hecho sobre un objeto por una fuerza conservativa es igual al valor inicial de la energa

potencial asociada al objeto menos el valor final:

Wc = Ui Uf

PRINCIPIO DE CONSERVACIN DE LA ENERGA

Cuando una partcula est bajo la accin de una fuerza conservativa, el trabajo de dicha fuerza es igual a la diferencia

entre el valor inicial y final de la energa potencial:

El trabajo de la fuerza es igual a la diferencia entre el valor final e inicial de la energa cintica:

Igualando ambos trabajos, obtenemos la expresin del principio de conservacin de la energa:

EkA+EpA=EkB+EpB

La energa mecnica de la partcula (suma de la energa potencial ms cintica) es constante en todos los

puntos de su trayectoria.

CAMBIOS EN LA ENERGIA MECANICA CUANDO SE PRESENTAN FUERZAS NO

CONSERVATIVAS

En sistemas fsicos reales, suelen presentarse fuerzas no conservativas, como la friccin. Dichas fuerzas extraen energa

mecnica del sistema. Por lo tanto, la energa mecnica total no es constante. En general, no podemos calcular el trabajo

realizado por fuerzas no conservativas, pero es posible determinar el cambio en la energa cintica del sistema, afectado

por una fuerza neta, con la ecuacin de la fuerza neta.


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Puesto que el cambio en la energa cintica puede ser resultado de muchos tipos de fuerza, es conveniente separar K en

tres partes:

El cambio en la energa cintica debido a fuerzas conservativas internas, K intc

El cambio en la energa cintica debido a fuerzas no conservativas internas, Kintnc

El cambio en la energa cintica debido a fuerzas externas (conservativas o no conservativas), Kext.

ENERGA POTENCIAL

En un sistema fsico, la energa potencial es energa que mide la capacidad que tiene dicho sistema para realizar

un trabajo en funcin exclusivamente de su posicin o configuracin. Puede pensarse como la energa almacenada en el

sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Suele abreviarse con la letra o .

La energa potencial puede presentarse como energa potencial gravitatoria, energa potencial electrosttica, y energa

potencial elstica.

Ms rigurosamente, la energa potencial es una magnitud escalar asociada a un campo de fuerzas (o como en elasticidad

un campo tensorial de tensiones). Cuando la energa potencial est asociada a un campo de fuerzas, la diferencia entre

los valores del campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier recorrido entre B y A.

ENERGA POTENCIAL ASOCIADA A CAMPOS DE FUERZA

La energa potencial puede definirse solamente cuando la fuerza esconservativa. Si las fuerzas que actan sobre un

cuerpo son no conservativas, entonces no se puede definir la energa potencial, como se ver a continuacin. Una fuerza

es conservativa cuando se cumple alguna de las siguientes propiedades:

El trabajo realizado por la fuerza entre dos puntos es independiente del camino recorrido.

El trabajo realizado por la fuerza para cualquier camino cerrado es nulo.

Cuando el rotacional de la fuerza es cero.

Se puede demostrar que todas las propiedades son equivalentes (es decir, que cualquiera de ellas implica la otra). En

estas condiciones, la energa potencial se define como:

Si las fuerzas no son conservativas no existir en general una manera unvoca de definir la anterior integral. De la

propiedad anterior se sigue que si la energa potencial es conocida, se puede obtener la fuerza a partir del gradiente deU:

Tambin puede recorrerse el camino inverso: suponer la existencia una funcin energa potencial y definir la fuerza

correspondiente mediante la frmula anterior. Se puede demostrar que toda fuerza as definida es conservativa.
http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_f%C3%ADsicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Trabajo_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencial_gravitatoriahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencial_electrost%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencial_el%C3%A1sticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencial_el%C3%A1sticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Magnitud_escalarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerzahttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_tensorialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_conservativahttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_conservativahttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_conservativahttp://es.wikipedia.org/wiki/Rotacionalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Gradientehttp://es.wikipedia.org/wiki/Gradientehttp://es.wikipedia.org/wiki/Rotacionalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_conservativahttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_tensorialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerzahttp://es.wikipedia.org/wiki/Magnitud_escalarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencial_el%C3%A1sticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencial_el%C3%A1sticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencial_electrost%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencial_gravitatoriahttp://es.wikipedia.org/wiki/Trabajo_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_f%C3%ADsico


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La forma funcional de la energa potencial depende de la fuerza de que se trate; as, para el campo gravitatorio (o

elctrico), el resultado del producto de las masas (o cargas) por una constante dividido por la distancia entre las masas

(cargas), por lo que va disminuyendo a medida que se incrementa dicha distancia.

ENERGA POTENCIAL GRAVITATORIA

La energa potencial gravitatoria es la energa asociada con la fuerza gravitatoria. Esta depender de la altura relativa de

un objeto a algn punto de referencia, la masa, y la fuerza de la gravedad.

Por ejemplo, si un libro apoyado en una mesa es elevado, una fuerza externa estar actuando en contra de la fuerza

gravitacional. Si el libro cae, el mismo trabajo que el empleado para levantarlo, ser efectuado por la fuerza

gravitacional.

Por esto, un libro a un metro del piso tiene menos energa potencial que otro a dos metros, o un libro de mayor masa a

la misma altura.

Si bien la fuerza gravitacional vara junto a la altura, la diferencia es muy pequea como para ser considerada, por lo que

se considera a la aceleracin de la gravedad como una constante. En la tierra por ejemplo, la aceleracin de la gravedad

es considerada de 9,8 m/s2 en cualquier parte. En cambio en la luna, cuya gravedad es muy inferior, se generaliza el

valor de 1,66 m/s2

Para estos casos en los que la variacin de la gravedad es insignificante, se aplica la frmula:

Donde es la energa potencial, la masa, la aceleracin de la gravedad, y la altura. Sin embargo, si la variacin

de la aceleracin de la gravedad es considerable, se debe aplicar la frmula general:

Donde es la energa potencial, es la distancia entre la partcula material y el centro de la Tierra, la constante

universal de la gravitacin y la masa de la Tierra. Esta ltima es la frmula que necesitamos emplear, por ejemplo,

para estudiar el movimiento de satlites y misiles balsticos:

Clculo simplificado

Cuando la distancia recorrida por un mvil h es pequea, lo que sucede en la mayora de las aplicaciones usuales (tiro

parablico, saltos de agua, etc.), podemos usar el desarrollo de Taylor a la anterior ecuacin. As si llamamos ra la

distancia al centro de la tierra, R al radio de la Tierra y h a la altura sobre la superficie de la Tierra, es

decir, r= R + htenemos:

Donde hemos introducido la aceleracin sobre la superficie:
http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_gravitatoriohttp://es.wikipedia.org/wiki/Masahttp://es.wikipedia.org/wiki/Trabajo_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Masahttp://es.wikipedia.org/wiki/Gravedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Serie_de_Taylorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Serie_de_Taylorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Gravedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Masahttp://es.wikipedia.org/wiki/Trabajo_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Masahttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_gravitatorio


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Por tanto la variacin de la energa potencial gravitatoria al desplazarse un cuerpo de masa m desde una altura h1 hasta

una altura h2 es:

Dado que la energa potencial se anula cuando la distancia es infinita, frecuentemente se asigna energa potencial

cero a la altura correspondiente a la del suelo, ya que lo que es de inters no es el valor absoluto de V, sino suvariacin durante el movimiento.

As, si la altura del suelo es h1 = 0, entonces la energa potencial a una altura h2 = h ser simplemente VG = mgh.

ENERGA POTENCIAL ELASTICA

Esta catapulta hace uso de la energa potencial elstica.

La energa elstica o energa de deformacin es el aumento de energa interna acumulada en el interior de

un slido deformable como resultado del trabajo realizado por las fuerzas que provocan la deformacin.

Potencial armnico

El Potencial armnico (caso unidimensional), dada una partcula en un campo de fuerzas que responda a la ley de

Hooke, como el caso de un muelle se puede calcular estimando el trabajo necesario para mover la partcula una

distancia x:

si es un muelle ideal cumplira la ley de Hooke:

El trabajo desarrollado (y por tanto la energa potencial) que tendramos sera:

Las unidades estn en julios. La sera la constante elstica del muelle o del campo de fuerzas.
http://es.wikipedia.org/wiki/Catapultahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_internahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidos_deformableshttp://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Hookehttp://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Hookehttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Replica_catapult.jpg?uselang=eshttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Replica_catapult.jpg?uselang=eshttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Replica_catapult.jpg?uselang=eshttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Replica_catapult.jpg?uselang=eshttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Replica_catapult.jpg?uselang=eshttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Replica_catapult.jpg?uselang=eshttp://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Hookehttp://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Hookehttp://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidos_deformableshttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_internahttp://es.wikipedia.org/wiki/Catapulta


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Energa de deformacin

La Energa de deformacin (caso lineal general), en este caso la funcin escalar que da el campo de tensiones es la energa libre de

Helmont por unidad de volumenfque representa la energa de deformacin. Para un slido elstico lineal e istropo, la energa potencial

elstica en funcin de las deformaciones ijy la temperatura la energa libre de un cuerpo deformado viene dada por:

(1)

Donde son constantes elsticas llamadas coeficientes de Lam, que pueden depender de la

temperatura, y estn relacionadas con el mdulo de Young y el coeficiente de Poisson mediante las relaciones

algebraicas:

A partir de esta expresin (1) del potencial termodinmico de energa libre pueden obtenerse las tensiones a partir delas siguientes relaciones termodinmicas:

Estas ltimas ecuaciones se llaman ecuaciones de Lam-Hooke y escritas ms explcitamente en forma matricial tienen

la forma:

Donde

Energa de deformacin (caso no-lineal general), en el caso de materiales elsticos no-lineales la energa

de deformacin puede definirse slo en el caso de materiales hiperelsticos. Y en ese caso la energa

elstica est estrechamente relacionada con el potencial hiperplstico a partir de la cual se deduce

laecuacin constitutiva.

ENERGA MECNICA

La energa mecnica puede manifestarse de diversas maneras.
http://es.wikipedia.org/wiki/Deformaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencial#Eqnref_1http://es.wikipedia.org/wiki/Constante_el%C3%A1sticahttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%B3dulo_de_Younghttp://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_de_Poissonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencial#Equation_1http://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_termodin%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_elasticidad_de_Hookehttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_constitutivahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_constitutivahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_constitutivahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_elasticidad_de_Hookehttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_termodin%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencial#Equation_1http://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_de_Poissonhttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%B3dulo_de_Younghttp://es.wikipedia.org/wiki/Constante_el%C3%A1sticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencial#Eqnref_1http://es.wikipedia.org/wiki/Deformaci%C3%B3n


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La energa mecnica es la energa que se debe a la posicin y al movimiento de un cuerpo, por lo tanto, es la suma de las

energas potencial y cintica de un sistema mecnico. Expresa la capacidad que poseen los cuerpos con masa de

efectuar un trabajo.

CONSERVACION DE LA ENERGA MECANICA

La energa se conserva, es decir, ni se crea ni se destruye. Para sistemas abiertos formados por partculas que

interactan mediante fuerzas puramente mecnicas o campos conservativos la energa se mantiene constante con eltiempo:

.

Donde:

, es la energa cintica del sistema.

, es la energa potencial gravitacional del sistema.

, es la energa potencial elstica del sistema.

Es importante notar que la energa mecnica as definida permanece constante si nicamente actan fuerzasconservativas sobre las partculas. Sin embargo existen ejemplos de sistemas de partculas donde la energa mecnica no

se conserva:

Sistemas de partculas cargadas en movimiento. En ese caso los campos magnticos no derivan de un

potencial y la energa mecnica no se conserva, ya que parte de la energa mecnica "se convierte" en

energa del campo electromagntico y viceversa.quedar como energa interna o energa trmica de

agitacin de las molculas o partes microscpicas del sistema.

Sistemas termodinmicos que experimentan cambios de estado. En estos sistemas la energa

mecnica puede transformarse en energa trmica o energa interna. Cuando hay produccin de

energa trmica, en general, existir disipacin y el sistema habr experimentado un cambio reversible

(aunque no en todos los casos). Por lo que en general estos sistemas an pudiendo experimentar

cambios reversibles sin disipacin tampoco conservarn la energa mecnica debido a que la nica

variable conservada es la energa interna.

III. EQUIPOS Y MATERIALES

Computadora personal

Software Data Studio instalado

Interface Science Workshop 750

Sensor Movimiento

Conjunto de pesas, balanza y soporte universal

Regla metlica

Resorte de constante elstica K conocida

IV. PROCEDIMIENTO Y ACTIVIDADES
http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Masahttp://es.wikipedia.org/wiki/Trabajo_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_conservativohttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencial_gravitacionalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencial_el%C3%A1sticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_electromagn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_internahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_internahttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_electromagn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencial_el%C3%A1sticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencial_gravitacionalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_conservativohttp://es.wikipedia.org/wiki/Trabajo_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Masahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencial


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Procedimiento para configuracin de equipos y accesorios

a) Verificar la conexin e instalacin de la interface

b) Ingresar al software Data Studio y seleccionar la actividad crear experimento

c) Seleccionar el sensor de movimiento de la lista de sensores y efectuar la conexin usando los cables

para transmisin de datos de acuerdo a lo indicado por Data Studio

d) Efectu la calibracin correspondiente, elija el sensor de movimiento una frecuencia de disparo igual a

(registros por segundo)

e) Genere un grafico para cada uno de los siguientes parmetros (velocidad y posicin) medidos por el

sensor de movimiento

f) Seleccione un resorte de longitud adecuada y constante elstica K conocida y una masa (pesada

previamente), luego coloque en el porta pesas de modo que el sistema permita oscilaciones en una sola

direccin.

PRIMERA ACTIVIDAD (clculo de la energa mecnica en el sistema masa-resorte)

a) Realice el montaje de accesorios y sensores

b) Inicie una medicin de prueba soltando el resorte desde la posicin de elongacin natural, detenga

la toma de datos luego de 4.0 segundos

c) Determine la amplitud A, en la grafica posicin vs. Tiempo y determine cul es la distancia desde el

eje x hasta el punto medio de la sinusoide generada, esta distancia ser Yo .

d) Calcule la EC max

e) Calcule EP max

f) Calcule EPgmax

g) registre sus datos en la tabla 01 y la tabla 02, correspondiente.

Evento 01 Evento 01

Masa(kg) 0.5kg Elongacin Natural(m) 0.105 (10.5cm)

Constante(k) 8N Elongacin de

Equilibrio(m)

0.25 (25)

Amplitud Posicin

1.98m Vel(max) Vel(media) Vel(min)

7.710 1.618 0.122

periodo Desplazamiento Fase

0836 1.67 0.428


11/12

Tiempo

Val(max) Val(media) Val(min)

21.36 -0.68 -29.64

V. CUESTIONARIO

1. En que posicin se encuentra el pndulo cuando la energa cinetica es aproximadamente igual a la

potencial? Dibuje esta situacion

2. CUAL ES LA VELOCIDAD MAXIMA QUE SE OBSERBA EN EL SISTEMA MASA-RESORTE?

La velocidad mxima que se observa es 21.36

3. CUAL ES LA ENERGA TOTAL DEL SISTEMA?, ES CONSTANTE EN EL TIEMPO?, EXPLIQUE SUS

RESPUESTAS

No se puede decir por falta de mas datos

4. EL SISTEMA ESTUDIADO ES CERRADO?

Se podra decir que es cerrado por que regresa al punto inicial (regresa por funcin del resorte)

5. DIGA CUALES SON LOS VALORES MAXIMOS Y MINIMOS PARA LA ENERGA POTENCIAL Y CINEMATICA.

ENERGA POTENCIAL ENERGA CINTICA

VALORES MAXIMOS 0.25 14.861025

VALORES MINIMOS 0.0841 0.003721

6. QUE POSIBLES RAZONES PUEDE DARSE PARA LA DIFERENCIA ENCONTRADA EN LOS RESULTADOS DE LA

PREGUNTA ANTERIOR?

La altura, el ambiente, la masa, y la gravedad

7. QUE PORCENTAJE DE DIFERENCIA HAY ENTRE LA ENERGA CINTICA MEDIA Y LA ENERGA POTENCIAL

ELASTICA?


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Aproximadamente un 1.6% de diferencia

8. EN EL EXPERIMENTO REALIZADO, CUAL DIRIA USTED QUE ES LA FUERZA EJERCIDA SOBRE EL RESORTE,

CONSERVATIVA O DISIPATIVA?, EXPLIQUE SU RESPUESTA.

9. Dira conservativa porque la fuerza depende de la posicin mientras mas largo ,mas fuerza

10.CON LOS DATOS EXPORTADOS PARA POSICION VS. TIEMPO Y VELOCIDAD VS. TIEMPO,DETERMINE LAS

ECUACIONES DE POSICION Y VELOCIDAD EN FUNCION DEL TIEMPO,RECUERDE QUE SE DEBECONSIDERAR EL DESFASAJE.

11.QUE ENERGA TOTAL TENDRA EL SISTEMA ANALIZANDO LUEGO DE 60 SEGUNDO?

12.DETERMINE LOS VALORES DE ENERGA POTENCIA Y ENERGA CINTICA EN LA POSICION DE EQUILIBRIO

ENERGA POTENCIAL ENERGA CINTICA

VALORES DE ENERGIA 0.25 14.861025

13.SI EL RESORTE SE COLOCA SOBRE UN PLANO INCLINADO, DE QUE FORMA SERIA NECESARIO PLANTEAR

LAS ECUACIONES PARA CALCULAR LA ENERGA CINTICA Y POTENCIAL DEL SISTEMA?.

En la energa Potencia y cinetica varia la constante K asi como el largo

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