Practica de laboratorio "conservación de la energía"

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CONSERVACION DE LA ENERGIA

OBJETIVO:

Comprobar de manera experimental la conservación de la energía por medio de un trayecto que pierde y gana energía cinética.
Equipo y material:
|-*Kit de conservación de energía. | |
|- Smart timer | |
|- flexo metro| |
|- Photogate | |
| | |

[pic]
[pic]

ANALISIS TEORICO
Energía potencial gravitatoria
Este tipo de energía está asociada con el grado de separación entre dos cuerpos, los cuales se atraen mediante fuerza gravitacional.Caso general. La energía potencial gravitatoria VG de una partícula material de masa m situada dentro del campo gravitatorio terrestre viene dada por:
Cálculo simplificado. Cuando la distancia recorrida por un móvil h es pequeña, lo que sucede en la mayoría de las aplicaciones usuales (tiro parabólico, saltos de agua, etc.), podemos usar el desarrollo de Taylor a la anterior ecuación. Así sillamamos r a la distancia al centro de la tierra, R al radio de la Tierra y h a la altura sobre la superficie de la Tierra tenemos:
[pic]

Donde hemos introducido la aceleración sobre la superficie:
[pic]
Por tanto la variación de la energía potencial gravitatoria al desplazarse un cuerpo de masa m desde una altura h1 hasta una altura h2 es:

[pic]

Dadoque la energía potencial se anula cuando la distancia es infinita, frecuentemente se asigna energía potencial cero a la altura correspondiente a la del suelo, ya que lo que es de interés no es el valor absoluto de V, sino su variación durante el movimiento.
Así, si la altura del suelo es h1 = 0, entonces la energía potencial a una altura h2 = h será simplemente VG = mgh.
Energía cinéticade una partícula [editar]
En mecánica clásica, la energía cinética de un objeto puntual (un cuerpo tan pequeño que su dimensión puede ser ignorada), o en un sólido rígido que no rote, esta dada la ecuación [pic]donde m es la masa y v es la rapidez del cuerpo.
En mecánica clásica la energía cinética se puede calcular a partir de la ecuación del trabajo y la expresión de una fuerza F dadapor la segunda ley de Newton:

Por ejemplo, uno podría calcular la energía cinética de una masa de 80kg que viaja a 18 metros por segundo axial [pic].
Note que la energía cinética se incremente con el cuadrado de la rapidez. Esto significa, por ejemplo, que si tú viajas el doble de rápido podrás obtener cuatro veces más energía cinética. Como un resultado de esto, un auto viajando el doblede rápido requiere cuatro veces mas distancia para pararse (asumiendo una fuerza de frenado constante).
así, la energía cinética puede ser calculada usando la formula: , donde: Ec es la energía cinética en joules, m es la masa en kilogramos y v es la velocidad en metros por segundo.

axial la energía cinética es una medida relativa y no se puede decir que se tiene una única energíacinética. Un motor de cohete puede transferir esa energía a un motor de bote o a un tubo de escape dependiendo del marco de referencia. Pero la energía total del sistema, sea esta energía cinética o química o calorífica, etc., se conserva independiente del marco de referencia tomado.
La energía cinética de un objeto es también relacionada con su momento, de la ecuación [pic]se deduce fácilmenteque :[pic]

En mecánica, se denomina energía mecánica a la suma de las energías cinética y potencial (de los diversos tipos). En la energía potencial puede considerarse también la energía potencial elástica, aunque esto suele aplicarse en el estudio de problemas de ingeniería y no de física. Expresa la capacidad que poseen los cuerpos con masa de efectuar un trabajo.
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