Laboratorio Conservación de la energía mecánica

Laboratorio

Conservación de la energía mecánica

Presentado a

Lic. Luis pacheco

Presentado por:

Marinella  Salazar

Maribel López

Sergio arroyo

Deivy Miranda

Universidad de córdoba

Ingeniería de sistemas

Sahagún córdoba

Objetivos

OBJETIVO GENERAL

• Estudiar la ley de la conservación de la energía mecánica

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Comprobar  experimentalmente  el principio de conservación de la energía mecánica.

• Determinar la energía cinética y potencial de las masas involucradas en el experimento.

• Verificar que la energía cinética de una partícula es directamente proporcional a la velocidad al cuadrado.

Marco teórico

La energía

Capacidad de un sistema físico para realizar trabajo. La materia posee energía como resultados de su movimiento  o de su posición en relación  con las fuerzas que actúan sobre ella. La radiación electromagnética posee energía que depende de su frecuencia y por tanto de su longitud  de onda. Esta energía se comunica a la materia cuando absorbe radiación. La energía asociada al movimiento se conoce como energía cinética, mientras que la relacionada con la posición es la energía potencial ejemplo: un péndulo que oscila  tiene una energía potencial máxima en los extremos de su recorrido; en todas las posiciones intermedias tiene energía cinética y potencial en proporciones diversas. La energía se manifiesta en varias formas, entre ella la energía mecánica, térmica, química, eléctrica, radiante o atómica. Todas las formas  de energía pueden convertirse en otras formas  mediante  los procesos  adecuados. En el proceso  de transformación puede perderse  o ganarse  una forma de energía, pero la suma total permanece constante.  

Transformación y conservación de la energía

La energía se puede presentar de diferentes formas puede estar asociada en cambio de materiales de diferentes naturaleza. Así se habla de energía química (cuando la transformación afecta a la composición de las sustancias) energía térmica (cuando la transformación está asociada a fenómenos caloríficos) energía  nuclear cuando los cambios afectan  a la composición de núcleos atómicos.

Los cambios que sufren los sistemas materiales llevan asociados, precisamente, transformaciones de una forma de energía en otra. Pero en todas ellas la energía se conserva es decir ni se crea ni se destruye

En el proceso de transformación. Esta segunda características de la energía constituye un principio físico fundado en los resultados de la observación y la experimentación científica que se conoce como principio de la conservación de la energía.

Otra forma de interpretarlo es: si un sistema físico está aislado de modo que no cede energía ni la toma del exterior, la suma de todas las cantidades correspondientes a sus distintas formas de energía permanecen constante. Dentro del sistema pueden darse procesos de transformación, pero siempre la energía ganada por una parte del sistema será cedida por otra

La energía mecánica

De todas las transformaciones o cambios que sufre la materia, los que interesan a la mecánica son los asociados a la posición y / o velocidad. Ambas magnitudes definen en el marco  de la dinámica de newton, el estado mecánico de un cuerpo de modo que este puede cambiar porque cambie su posición o porque cambie su velocidad. La forma de energía asociada a los cambios en el estado mecánico de un cuerpo o de una partícula material recibe el nombre de la energía mecánica

Energía potencial

Se puede presentar bajo dos formas diferentes según está asociada a los cambios de posición o a los cambios de velocidad. La forma de energía asociada a los cambios de posición recibe el nombre de energía potencial.

La energía potencial es, por tanto, la energía que posee un cuerpo o sistema en virtud de su posición o de su configuración (conjunto de posiciones). Así, el estado mecánico de una piedra que se eleva a una altura dada no es el mismo que el que tenía el nivel el nivel del suelo: ha cambiado su posición. En un muelle que es tensado las distancias relativas entre sus espiras aumentan. Su configuración ha cambiado por efecto de estiramiento en uno y en otro caso el cuerpo adquiere en el estado final una nueva condición que antes no poseía ni se les deja en libertad, la piedra es capaz de romper un vidrio al chocar contra el suelo y el muelle puede poner en movimiento y una bola inicialmente en reposo.

[pic 1]             [pic 2]

[pic 3]          [pic 4]

Energía cinética

La forma de energía asociada a los cambios de velocidad recibe el nombre de energía cinética. Un cuerpo en movimiento es capaz de producir movimiento, esto es, de cambiar la velocidad de otros. La energía cinética e, por tanto, la energía mecánica que posee un cuerpo en virtud  de su movimiento o velocidad.

Materiales

Riel de aire  ---------------------------------------------1

Soplador -------------------------------------------------1

Tubo de presión L = 1,5m-----------------------------1

Tope ajustable-------------------------------------------1

Diafragma L=100mm-----------------------------------5

Sistema de arranque-----------------------------------1

Imán de retención con enchufe---------------------1

Contador 4-4---------------------------------------------1

Trípode ---------------------------------------------------5

Varilla de soporte cuadrada L=400mm -----------5

Cable de conexión 100mm-------------------------15

Regla 100mm--------------------------------------------2

Porta pesas 10g-----------------------------------------1

Pesa de 1g------------------------------------------------5

Hilo 3cm---------------------------------------------varias

Polea de precisión--------------------------------------1

Montaje y procedimiento

Realizamos el montaje de acuerdo con la figura: 1. Con la ayuda de la balanza electrónica determinamos la masa del deslizador y de las pesas aceleradoras, las cuales mantuvimos constantes durante el experimento

Soltamos el deslizador mediante el disparador el cual activamos los cuatro contadores de tiempo trabajando en el modo 1, puesto que el star estaba ubicado en dicho disparador

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