Departamento de ciencias naturales Laboratorio de física y mecánica de fluidos

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Laboratorio N° 12 Conservación de la energía mecánica 2016-1

Cabrera Ordoñez Sergio Esteban

Bonivento Brito Andrés Felipe

León Marín Daniel Eduardo  

Pachón Bachiller Cristian Darío

Villalba Duarte Nicolas.

Escuela colombiana de ingeniería Julio Garavito.

Departamento de ciencias naturales

Laboratorio de física y mecánica de fluidos

Febrero 2016.

Tabla de Contenidos

Título 1. Abstract…………………………………………………….….

Título 2. Introduccion         

Título 3. Objetivos         

Título 4. Marco teorico         

Título 5. Procedimiento experiemntal        

Título 6. Datos obtenidos         

Título 7. Presentacion, analisis y discusion de resultados.        

Título 8. Conclusion        

Título 9. Bibliografia         

Abstrac- Por medio de una masa (m) en un péndulo se busca establecer y comprender la ley de conservación de la energía mecánica, por medio de diferentes ángulos y obtener sus velocidades para después relacionarnos con la ley de conservación de la energía mecánica, dando como resultado una reducción en la velocidad de -2g.    

Objetivo general

     Determinar el valor de la aceleración de la gravedad g. Para ello se utiliza un péndulo cuya masa se suelta desde diferentes alturas H medidas desde los puntos de suspensión de las cuerdas y se mide la correspondiente rapidez v de la masa en su punto más bajo. A partir de las mediciones de v y H y usando la conservación de la energía se determinar g.

     Objetivos específicos

• Tomar apunte de los valores dado en el experimento
• Informase de la teoría necesaria para realizar el laboratorio
• Hallar los valores necesarios para experimento
• Hallar la aceleración de la gravedad

Introducción

     En esta investigación se presenta de manera detallada los resultados del experimento sobre conservación de la energía realizada en la práctica de laboratorio. El experimento realizado nos muestra de manera práctica la forma mediante la cual podemos encontrar la velocidad final de un cuerpo a través de las ecuaciones de conservación de la energía. Se presenta también un marco teórico que explica muy claramente los conceptos fundamentales que necesitamos comprender para la realización del experimento. De la misma manera se muestran esquemas que ilustran y facilitan la comprensión de cada una de las explicaciones que se ofrecen. La energía puede transformarse de una forma en otra, pero la energía total de un sistema aislado siempre es constante. Desde un punto de vista universal, podemos decir que la energía total del universo es constante.

Marco teórico

     En el experimento se aplicarán los fundamentos físicos de la ley de la conservación de la energía. Dentro de esto se encuentran variables como: tiempo, distancia y ángulo las cuales son las únicas variables independientes; mientras que la velocidad depende del tiempo, la distancia y el ángulo. La aceleración depende de la velocidad, pero esta es siempre constante; la masa es independiente y constante; el peso por otro lado depende de la masa, la cual se mantiene constante. El trabajo realizado por una fuerza F para llevar una partícula de un punto A a un punto B se define como     W = ∫ −F · dr donde actúan N fuerzas F1, F2, FN a un sistema, su energía cinética cambia de EkA a EkB, entonces el trabajo neto W  hecho por estas fuerzas es igual al cambio en la energía cinética ∆Ek del sistema, es decir W = FN = ∆Ek = EkB – EkA  Así, si la única fuerza que actúa sobre el sistema es F y es conservativa, entonces la expresión se transforma en W = F = UA – UB = EkB – EkA  o UA + EkA = UB + EkB 

 Procedimento experiemntal

     Consideremos el sistema, el cual consiste de cuerpo de masa m suspendido de dos cuerdas iguales y de longitud L de dos puntos. Al usar la conservación de la energía entre los puntos A (dada por lo grados) y B (el punto más bajo) al cuerpo de masa m resulta −mgH = −mgL + 1/2 mv2 donde −mgH y −mgL corresponden a las energías potencial gravitacional en los puntos A y B. por otro lado  v 2 = 2gL − 2gH  la relación entre v2 y H es lineal y que el valor de la pendiente viene dado por p = −2g. Así, al variar θ y por tanto H estamos variando el valor V del cuerpo en el punto B, v2/ H = -2g por esto se grafica v como función de H para el sistema mostrado en  mediciones el valor de la velocidad del cuerpo en el punto B se determina con la ayuda del fotointerruptor operando en el Modo 2 para que nos dé el tiempo que tarda en cruzar por este. Ya con estos valores hallamos la velocidad.

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