Física: Trabajo mecánico

Física 2 EM
Informe de Laboratorio
Jueves 5 de Septiembre, 2013


Informe de laboratorio nº2:
Trabajo mecánico y energía mecánica

2) Objetivo
El objetivo de este informe de laboratorio, es verificar mediante la experimentación, la conservación de energía mecánica de un objeto.
El experimento consistía en dejar caer un objeto desde una cierta altura, el cualcolisionaba contra una superficie, y hacía que esta se hundiera. Luego, aplicando la materia enseñada en clases, debíamos realizar todos los cálculos para saber su energía cinética, potencial y mecánica, y el trabajo realizado con el fin de entender de una manera mas práctica la conservación de la energía.
3) Introducción
Este laboratorio es sobre la caída de un objeto el cual al llegar a unasuperficie blanda (tierra), debido a su peso y velocidad se produce un leve hundimiento en el suelo.
Si no hay rozamiento la energía mecánica del objeto siempre se conserva.
Si un cuerpo cae desde una altura se producirá una conversión de energía potencial en cinética. El cambio de cualquiera de las energías queda compensada con el cambio de la otra, por eso siempre la suma de las energíaspotencial y cinética en un punto será igual a la de otro punto.
Por otro lado, si existe rozamiento en una transformación de energía, la energía mecánica no se conserva. Por ejemplo, un cuerpo que cae por un plano inclinado se transformará la energía mecánica en energía térmica provocada por el rozamiento.
En la caída libre de cualquier objeto, su velocidad inicial será igual a cero y a medida quecae, esta irá aumentando hasta llegar al suelo.
Significados:
Energía mecánica: Es la energía que se debe a la posición y al movimiento de un cuerpo, por lo tanto, es la suma de las energías potencial y cinética de un sistema mecánico. Expresa la capacidad que poseen los cuerpos con masa de efectuar un trabajo.
Fórmula: E=Ep+EcTrabajo mecánico: El trabajo que realiza una fuerza sobre uncuerpo equivale a la energía necesaria para desplazar este cuerpo. Es una magnitud física escalar que se representa con la letra W y se expresa en unidades de energía, esto es en joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades.
El trabajo de un cuerpo puede ser calculado de diversas maneras, siendo la principal fórmula; W=F× d × cos∝, donde F es la fuerza aplicada, d el desplazamiento efectuado porel cuerpo y cos ∝ el ángulo que se forma entre ambos.
Energía cinética: Es la energía asociada a los cuerpos que se encuentran en movimiento, depende de la masa y de la velocidad del cuerpo.
Siendo la principal formula; Ec= m× v22 , donde m es la masa del cuerpo y v la velocidad de este.
Energía potencial gravitacional: La energía potencial gravitatoria es la energía asociada con la fuerzagravitatoria. Esta dependerá de la altura relativa de un objeto a algún punto de referencia, la masa, y la fuerza de la gravedad y se calcula utilizando la siguiente fórmula;
Ep=m× g× h, siendo m la masa del objeto, g la aceleración de gravedad(10m/s2) y h la altura a la cual se deja caer el objeto.
Energía potencial elástica: La energía elástica es el aumento de energía interna acumulada en elinterior de un cuerpo deformable como resultado del trabajo realizado por las fuerzas que provocan la deformación.
La fórmula para calcular esta energía es la siguiente:
Epe= k × x22 , donde k es la constante de elasticidad del cuerpo deformable y x es el alargamiento de este.
Caída libre: Es cuando desde cierta altura un cuerpo se deja caer para permitir que la fuerza de gravedad actué sobreel, siendo su velocidad inicial cero.
En este movimientos el desplazamiento es en una sola dirección que corresponde al eje vertical.
Es un movimiento uniformemente acelerado y la aceleración que actúa sobre los cuerpos es la de gravedad representada por la letra g, como la aceleración de la gravedad aumenta la velocidad del cuerpo, la aceleración se toma positiva.
Peso: Es la fuerza de la...