energia y trabajo

ENERGÍA Y TRABAJO
¿Existe alguna relación entre el trabajo y la energía ? Presentamos la energía como la capacidad de un cuerpo de modificar su entorno. La palabra "modificar" incluye muchas cosas: iluminar, calentar,....moverse. El trabajo desarrollado por una fuerza es en último término producido por algún tipo de energía. Dicha energía se transforma en trabajo, de ahí que compartan la mismaunidad de medida: el Joule (J).
Pensemos en el Principio de Conservación de la Energía Mecánica. ¿Es sólo aplicable a la caída libre? Si fuéramos capaces de tener en cuenta todas las transformaciones energéticas tanto en otras formas de energía (calor, luz, cinética...) como en trabajo que tienen lugar en un proceso, podríamos generalizar el Principio de Conservación de la Energía.
En unmovimiento, fundamentalmente interviene todas o algunas de los siguientes tipos de energía y trabajo:


DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
MATERIAL Y EQUIPO
Tobogán
Esfera de acero
Cronómetro
Papel
Regla de un metro

PROCEDIMIENTO
Luego de armar, con los materiales respectivos, el esquema anterior, se pide dejar caer la bola de acero desde diversos puntos A. Se deberá medir para cada punto Autilizado, los cuales serán 10 diferentes puntos, los valores de X, que es la distancia horizontal que recorre la bola luego de salir del tobogán. Además, se pide anotar en la tabla el tiempo que tarda la bola de acero en recorrer la distancia X.
No.
h1
h2
Distancia x
Tiempo t
Velocidad en B
1
 
 
 
 
 
2
 
 
 
 
 
3
 
 
 
 
 
4
 
 
 
 
 
5
 
 
 
 
 
6
 
 
 
 
 
7 
 
 
 
 
8
 
 
 
 
 
9
 
 
 
 
 
10
 
 
 
 
 
TAREA
Encontrar la velocidad que posee la bola de acero en el punto B del esquema, para cada uno de los 10 experimentos anotados en la tabla.
PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR LAS VELOCIDADES EN B
Para encontrar la velocidad final en B para cada una de las alturas con las que se desarrolló el experimento, se ocupó la "Ley deConservación de la Energía Mecánica". Utilizamos 10 puntos diferentes desde donde se dejó caer la bola. Se explicará paso a paso y con el mayor número de detalles lo que se hizo para encontrar la velocidad en B trabajando en cada uno de los 10 puntos del experimento realizado en el laboratorio. Habiendo comprendido bien esto, de forma analógica seremos capaces de encontrar las velocidades encualquier punto de los ejercicios que se nos presenten de conservación de la energía mecánica.
VELOCIDAD EN B PARA EL PUNTO 1
1. La "Ley de Conservación de la Energía" nos dice que la energía inicial es igual a la energía final.
Ei = Ef
2. La energía cinética inicial más la energía potencial inicial es igual a la energía cinética final más la energía potencial final.
Ki + Ui = Kf + Uf
3. Se le danlos valores de fórmula a la energía cinética y a la energía potencial.
(1/2)(m)(Vi)² + (m)(g)(hi) = (1/2)(m)(Vf)² + (m)(g)(hf)
4. Se sustituyen los valores del ejercicio en la fórmula.
(1/2)(m)(0 m/s)² + (m)(9.8 m/s²)(1.2510 m) = (1/2)(m)(Vf)² + (m)(9.8 m/s²)(0.9430 m)
5. Se deja en el miembro derecho sólo el término que contiene la incógnita de la velocidad final (velocidad final en B).(m)(9.8 m/s²)(1.2510 m) – (m)(9.8 m/s²)(0.9430 m) = (1/2)(m)(Vf)²
6. Se saca factor común en el miembro izquierdo de la ecuación.
(m)(9.8 m/s²)(1.2510 m – 0.9430 m) = (1/2)(m)(Vf)²
7. Se realiza la resta de la altura que aparece en el miembro izquierdo de la ecuación.
(m)(9.8 m/s²)(0.3080 m) = (1/2)(m)(Vf)²
8. Se multiplica la gravedad por la altura en el miembro izquierdo de la ecuación.(m)(3.0184 m²/s²) = (1/2)(m)(Vf)²
9. El 2 del miembro derecho pasa a multiplicar al miembro izquierdo y la m del miembro derecho pasa a ser denominador del miembro izquierdo.

10. En el miembro izquierdo de la ecuación se elimina la masa del numerador con la del denominador y se efectúa la multiplicación.
6.0368 m²/s² = Vf²
11. Se saca raíz cuadrada a ambos miembros de la ecuación para determinar...