Tranformacion de la energía.

Tranformacion de la energía

1. Objetivos:

1. Comprobar experimentalmente la tranformacion de la energía potencial gravitatoria en energía potencial elástica

1. Materiales:

• Pesa
• Resortes  
• Soporte
• Balanza
• Regla milimétrica

1. Enfoque teórico

La Energía se encuentra en constante transformación, pasando de unas formas a otras. La energía siempre pasa de formas más útiles a formas menos útiles.

La fuerza de un resorte estirado o comprimido es FS=Kx      K =Fs, pero Fs=Fg= mg, entonces k= mg[pic 1]

 x                             x

• K es la contante elástica del resorte
• X es el alargamiento
• Us =1/2 kx2, Ug = mg(yi-yF), en vista de que el trabajo hecho por la fuerza de gravedad positive.[pic 2]
• Us es la energía potencial elástica
• Ug es la energía potencial gravitacional

1. La energía potencial

Se conoce como energía potencial a la capacidad que tiene un cuerpo para desarrollar una acción de acuerdo a cómo están configurados en el sistema de cuerpos que realizan fuerzas entre sí.

La energía potencial es el tipo de energía mecánica asociada a la posición o configuración de un objeto. Podemos pensar en la energía potencial como la energía almacenada en el objeto debido a su posición y que se puede transformar en energía cinética o trabajo.

El concepto energía potencial, U, se asocia con las llamadas fuerzas conservadoras. Cuando una fuerza conservadora, como la fuerza de gravedad, actúa en un sistema u objeto; la energía cinética ganada (o perdida) por el sistema es compensada por una perdida (o ganancia) de una cantidad igual de energía potencial. Esto ocurre según los elementos del sistema u objeto cambia de posición.

Una fuerza es conservadora si el trabajo realizado por ésta en un objeto es independiente de la ruta que sigue el objeto en su desplazamiento entre dos puntos. Otras fuerzas conservadoras son: la fuerza electrostática y la fuerza de restauración de un resorte.

1. Procedimientos

Se coloca el resorte según se indica en la figura y a continuación se coloca una pesa de masa conocida, se deja bajar lentamente con la mano, hasta alcanzar la posición más baja posible; suelte la pesa y mida la longitud del resorte estirado. Mida las alturas yi y yf .

A note los resultados en la tabla de datos

1. Calcule la energía potencial en las posiciones inicial y final.000

        Ug = mgy

1. Ugi  = (0.2)(9.8)(0.335)                2)  Ugf  = (0.2)(9.8)(0.26)

             Ugi = 0.6560                             Ugf  = 0.5096

1. Calcule la variación de la energía potencial gravitatoria

        Aug = mg(yi-yf)

        = (0.2)(9.8)(0.335-0.26)

        = (0.2)        (9.8)(0.075)

        = 0.147

1. Calcule la energía potencial elástica almacenada en el resorte.

        Us = 1/2 KX2

        = 1/2(26.133)(0.075)2

        = 1/2(26.133)(0.0056)

        = 0.5(26.133)(0.0056)

        = 0.0731

1. Compare los resultados 2 y 3. ¿Qué concluye?

1. Compruebe que    Ug = 2(1/2KX2)[pic 3]

        Aug = 2(1/2*26.133*0.0056)

        = 2 (0.5)(26.133)(0.0056)

...