Conservación De La Energía Potencial Y Tiro Parabólico

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Conservación de la energía potencial y tiro parabólico


Campos Magallanes María Emilia, Hernández Camarillo Jorga Alberto, José Bernardino Quezada Pérez, García Herrera Jorge Abraham, Gómez Campos Cristian Omar, Salazar Solís José Eduardo, Cruz Martínez Juan Pablo Azael, Pérez Villanueva Fabricio Academia de física Unidad Profesional interdisciplinaria de Ingeniería Campus Guanajuato.Instituto Politécnico Nacional george_herca@hotmail.com
Introducción En esta práctica buscamos experimentar con la conservación de energía, plantear un sistema de tiro parabólico y calcular experimentalmente el valor de la gravedad, con ayuda de dos tablas de madera pegadas entre sí, formando un ángulo de 90°, y formando un circuito con una manguera por donde pasa el balin, este circuito partedesde la cima de la tabla en posición vertical y va bajando hacia la tabla horizontal creando una curva, posteriormente agregamos un giro o rizo; luego, le dimos diferentes ángulos de inclinación con respecto a la horizontal, para la salida del balín por la parte final de la manguera. A partir de este momento el balín al salir sigue un movimiento parabólico. Se realizaron varias pruebas, calculamoscon ayuda de un cronómetro el tiempo que tardaba el balín en salir de la manguera y hacer contacto con la mesa, la distancia que recorría después de salir de la manguera, la masa del balín, el radio del círculo, la altura inicial desde la cual se soltaba el balín y la altura final por el extremo final de la manguera elevado a un cierto ángulo, los cuales fueron de 10°, 20° y 30°. Sabemos que elprincipio de conservación de la energía dice que la energía no se crea ni se destruye solo se transforma, ya que por ejemplo, al principio al soltar el balín, hay una energía potencial; la cual al desplazarse el mismo a lo largo de la manguera se transforma en energía cinética, pero la energía total sigue siendo constante, la potencial se debe a la altura a la que es elevado un cuerpo, al caer éste eirse deslizando, se convierte en cinética que es causada por el movimiento del cuerpo. En el caso del movimiento parabólico que se crea al salir el balin, denominado proyectil debido a que es lanzado y se mueve solo bajo la aceleración de la gravedad y la velocidad inical, en ese momento podemos calcular la energía cinética con la que sale por la manguera, el alcance que tiene el balín.

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2Se hicieron pruebas variando el ángulo de inclinación, y en cada uno de los casos calculamos la cantidad de energía relacionada al movimiento que realizaba cada balín, su velocidad, tiempos, entre otros, los cuales se describen a lo largo de este reporte

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Descripción: Materiales  Flexometro  Cronometro  Balanza  Manguera Procedimiento 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Montamos el equipoPesamos el balín Medimos la longitud y altura del equipo Medimos el ángulo de salida Hicimos las pruebas con los balines Medimos el tiempo que tardo en caer Medimos la distancia a la que cae, gracias a la harina Repetimos el paso 5, trece veces

Flexometro Cronómetro

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Fig.2: Se observa la parte del riso por donde pasa el balin en su recorrido por la manguera Fig. 1: Medición de la alturainicial de donde se soltó el balin.

Fig. 3: Se observa el método que usamos para medir el ángulo de inclinación

Fig. 5: La distancia medida a la que cae el balin.

Fig. 4: Se muestra el momento de la medición del tiempo que tarda el balin en caer.

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Diagrama del sistema empleado

En lel siguiente apartado se mostrara el funcionamiento del sistema con la conservación deenergía y como llegamos a la ecuación para calcular la gravedad experimental. En el punto 1:

(1) En el punto 2:

(2) En el punto 3:

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Para simplificar multiplica la ecuación por

Y nos queda: de donde concluimos que para nuestro sistema podemos despreciar la masa siempre y cuando no consideremos la fricción. Ahora sustituyendo (2)

Factorizando 2g

Que es la ecuación (1) de la...