Conservación de la energía

O bjetivos:
* Lograr aplicar adecuadamente la ley de conservación de la energía para obtener una
medida específica.
* Demostrar mediante la práctica, la ley de conservación de la energía mecánica.
M arco teórico:
E nergía: La energía en física se define como la capacidad que tienen los cuerpos para
efectuar un trabajo, o transferir calor. La unidad de medida de la energía es el Joule(J). La
energía tiene dos formas principales, energía cinética y energía potencial:
- E nergía cinética: La energía cinética es aquella que está asociada al movimiento. Esta
energía depende de la masa y la velocidad del cuerpo. Puede definirse como la cantidad de
trabajo que se necesita para acelerar un cuerpo. Su ecuación es:

1

- E nergía potencial: Este tipo de energía está asociada a laposición. Se podría definir
como energía que está almacenada (en espera de ser utilizada). Su ecuación es la siguiente:
2 (Cuando la fuerza que actúa es conservativa, es decir, que no depende de la
trayectoria)
- E nergía mecánica: La energía mecánica se puede definir como la energía que presenta
un cuerpo respecto a su posición y movimiento. Es decir, la energía mecánica es la suma de
lasenergías cinética y potencial.
- L ey de la conservación de la energía: Esta ley plantea que la energía no se puede crear
ni destruir, simplemente la energía se transforma.
En la energía mecánica siempre hay una transformación de energía, ya sea de cinética a
potencial o viceversa. Teniendo esto en cuenta, la suma entre la energía cinética y la
energía potencial en un cuerpo siempre da unmismo valor. Cuando un cuerpo se encuentra
en un cambio en su posición y tiempo, los valores de la energía cinética y potencial
cambian respecto a su energía inicial, pero la energía mecánica permanece igual.

                                                                                                                     
1

 Ec:  Energía  cinética;  m:  Masa;  v:  Velocidad.  
2
 Ep: Energía  potencial;  m:  masa;  g:  Gravedad  (9,81m/s );  h:  Altura  

2

T rabajo: El trabajo se puede puntualizar como la energía que gasta un cuerpo para
moverlo cierta distancia. Es una magnitud escalar que se representa con una W. Su unidad
de medida, al igual que para la energía es el Joule, el cual sale a partir del producto entre
Newtons y metros (N*m). Debido a que el trabajoes una magnitud escalar, esta depende de
la dirección del movimiento y se mide en dos vectores: uno para fuerza y el otro para la
distancia. La ecuación de trabajo es
.3
Procedimiento:
Para la práctica experimental se utilizaron los siguientes materiales:
- Foto-compuerta: Es un cronómetro que tiene incluido un sensor de cierta longitud (en
este caso de 11,4 mm), el cual se activa cuando unobjeto pasa sobre este. Este cronómetro
empieza a correr cuando algún cuerpo empieza a atravesar su sensor y se detiene cuando
dicho cuerpo termina de pasarlo.
- C ar ro con bandera: Este es el objeto que pasa por la foto-compuerta. Tiene anclada una
bandera (de 11,4 mm de longitud), la cual es la que pasa justo por el sensor.
- Rampa: Es una pista por la cual pasa el carro. Tiene un colchónde aire el cual al ser
activado evita que haya rozamiento o fricción (por lo que impide que el carro se frene
cuando vaya pasando por la rampa).
El laboratorio se realizó de la siguiente forma:
1) Colocar la rampa de tal modo que no quede totalmente recta. En una parte de la rampa
(que no sea el inicio) ubicar la foto-compuerta.
2) Activar el sistema de aire de la rampa para quitar lafricción sobte el carro.
3) Soltar el carro desde el inicio de la rampa. Después de que el carro haya pasado por la
foto-compuerta, registrar el tiempo obtenido.
4) Tomar datos hasta que den 3 tiempos iguales de forma consecutiva.
5) Una vez realizado el procedimiento, repetir los pasos 2 a 4, pero disminuyendo la masa
del carro.
Datos y análisis:
El objetivo de esta práctica experimental es...