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LABORATORIO DE FÍSICA
MATERIA FÍSICA

Práctica Nº 1

TRABAJO Y ENERGÍA
1. OBJETIVOS:



Determinar la variación de la energía cinética. Verificar el teorema del trabajo y la
energía.
Determinar la relación del trabajo realizado por el cambio de energía.



Identificar las variables que intervienen en un evento de conservación de la energía

2. INTRODUCCIÓN
PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LAENERGÍA
La energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma de unas formas en otras. En estas
transformaciones, la energía total permanece constante; es decir, la energía total es la misma
antes y después de cada transformación.
Se conserva la energía mecánica de un sistema aislado cuando no actúa alguna fuerza no
conservativa ∆𝐸𝑚𝑒𝑐 = 0
El trabajo es una transferencia de energía. Si W es el trabajorealizado sobre un sistema y W
es positivo, la energía se transfiere al sistema; si W es negativo, la energía se transfiere desde
el sistema. Por lo tanto, si un sistema interactúa con su entorno, esta interacción se describe
como una transferencia de energía a través de la frontera del sistema. El resultado es un
cambio en la energía almacenada en el sistema. (Serway pág 180)
El teorema deltrabajo y la energía
En ausencia de fuerzas no conservativas, el trabajo hecho por la resultante de fuerzas externas
sobre un cuerpo de masa 𝒎 es igual al incremento en la energía cinética del cuerpo.
Cuando se realiza trabajo sobre un sistema y el único cambio en éste, es en su rapidez, el
trabajo neto efectuado sobre el sistema es igual al cambio en energía cinética del sistema,
como se expresa conla ecuación 𝑤 = ∆𝐾
𝑥𝑓

𝑊𝑒𝑥𝑡 = ∫ 𝛴𝐹𝑑𝑥
𝑥𝑖

1
1
𝑊𝑒𝑥𝑡 = 𝑚𝑣𝑓 2 − 𝑚𝑣𝑖 2
2
2
3. MATERIALES
Cantidad
1
1
1
1
1
1
1
1
1m

Equipos y materiales
PASPORT Xplorer GLX
PASPORT Sensor de movimiento
PASPORT Sensor de fuerza
1.2 m PASCO pista o riel
Carro
Super polea con abrazadera
Juego de masas
Balanza
Hilo (cuerda)

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MATERIA FÍSICA

Práctica Nº 1

4. MÉTODO
1. Verifique que en su mesa detrabajo se encuentra el equipo dispuesto como en la figura.
2. Mida las masas del carrito y del sensor de fuerza en conjunto
3. Oprima el botón para tarar el sensor de fuerza mientras aguanta con la mano el porta
masas suspendido al extremo del hilo, es decir, sin que haya fuerza alguna sobre el
sensor
4. Configurar gráficas de posición vs tiempo; velocidad vs tiempo; y fuerza vs. Posición
5.Configurar tablas de posición, velocidad, y fuerza
6. Coloque una masa de 50 g en el porta masas
7. Oprima el botón de Inicio y libere el carrito a partir del reposo, desde el extremo más
alejado de la polea inteligente
8. Sujete el carrito antes de que choque contra la polea inteligente y oprima la tecla
detener.
9. En la gráfica de fuerza vs. posición elegir dos posiciones (con los cursores) yencontrar
el área bajo la curva, el valor del área es el trabajo hecho para mover la masa total del
sistema M (carro+sensor) desde la posición 1 a la posición 2 (copiar ese valor en la
tabla correspondiente)
10. En la gráfica de velocidad vs tiempo determine la velocidad inicial y final del carro en las
dos posiciones elegidas anteriormente (copiar estos valores en la tabla correspondiente)
11. Repetirel experimento ahora con 100 g suspendidos del porta masas
TRABAJOS Y CÁLCULOS (RESULTADOS):
1. Realizar un esquema gráfico de la práctica a mano (no fotos)
2. Imprimir las gráficas de posición vs tiempo; velocidad vs tiempo; y fuerza vs. posición,
de una serie de datos. Incluir unidades y etiquetas para sus ejes; y la tabla de datos de
posición, velocidad y fuerza
3. Analizar la gráfica posiciónvs tiempo:
a) antes, b) durante y c) después del movimiento
4. Calcular la energía cinética que corresponde a cada posición; 𝐸𝑐 =
masa total

1
𝑚𝑣 2
2

, utilizar la

5. Calcular el cambio en la energía cinética cuando el carro se mueve de la posición 1 a la
posición 2: ∆𝐸𝑐 = 𝐸𝑐𝑓 − ∆𝐸𝑐𝑖
6. Calcule el error porcentual entre el trabajo realizado (área bajo la curva fuerza-posición)
|𝑊−∆𝐸 |
y la...