Trabajo y energia

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE iNG. ciVIL |
Informe de LaboratorioN°03 |
Trabajo y Conservación de la energía |
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Alumno: |
Ronnie Gustavo Pérez de la Cruz |

INFORME N° 03

OBJETIVOS
* A partir de ejemplos con situaciones reales apreciar la importancia del trabajo y energía.

* Enunciar, discutir y verificar el teorema de trabajo y energía comprobando asísu funcionalidad en problemas reales.

* A partir de la ley de Hooke calcular la constante elástica para el resorte usado, y así poder aplicarlo a los cálculos respectivos.

* Hallar el error que conlleva la relación de datos experimentales con los teóricos hallados mediante el calculo.

* Comprobar la ley de la conservación de la energía en un sistema idóneo para el mismo.FUNDAMENTO TEORICO
Consideremos una partícula P sobre la que actúa una fuerza F, función de la posición de la partícula en el espacio y sea un desplazamiento elemental (infinitesimal) experimentado por la partícula durante un intervalo de tiempo dt. Llamamos trabajo elemental, dW, de la fuerza durante el desplazamiento elemental al producto escalar; esto es,
.
Si la partícula P recorre unacierta trayectoria en el espacio, su desplazamiento total entre dos posiciones A y B puede considerarse como el resultado de sumar infinitos desplazamientos elementales y el trabajo total realizado por la fuerza en ese desplazamiento será la suma de todos esos trabajos elementales; o sea

Esto es, el trabajo viene dado por la integral curvilínea de a lo largo de la curva C que une los dos puntos; enotras palabras, por la circulación de sobre la curva C entre los puntos A y B.
El trabajo realizado por la fuerza resultante que actúa sobre un cuerpo es igual al cambio de energía cinética de dicho cuerpo. Lo cual es equivalente a:

Donde Vf es la velocidad del cuerpo en el punto final y Vi es la velocidad del cuerpo en la parte inicial de la trayectoria considerada.

ENERGÍA MECÁNICA
Esla suma de las energías potencial y cinética de un cuerpo o sistema. Para un sistema masa-resorte se tiene:

Se considera además por teoría que la suma de la energía cinética, potencial, y elástica es decir la energía mecánica se conserva en un objeto cualquiera, pero con la condición que se encuentre en un campo gravitacional.
EQUIPO DE TRABAJO

* Una fuente de voltaje.
* Chispero(f= 19.9Hz)
* Disco.
* Polea.
* Una pista de 1.5m.
* Una hoja bond A2.
* Un nivel.
* Un baldecito.
* Pesas de 50,100 y 200gr.
* Un nivel.
* Un resorte.
* Una balanza.

PROCEDIMIENTO
PARTE A
1. Medir la longitud del resorte.

2. Subir la llave a un punto alto de la varilla vertical.

3. Suspender el resorte en la llave, en el otro extremodel resorte colocar el baldecito.

4. Sobre el baldecito colocar las pesas.

5. Anotar los estiramientos del resorte.

PARTE B

1. Nivelar el tablero con el vidrio de superficie conductora para que la experiencia sea más precisa.

2. Hacer las conexiones necesarias y verificar que el circuito este correcto, es decir 100% funcional.

3. Colocar la hoja A2 encima de lasuperficie conductora, de tal forma que recubra toda ella.

4. Pesar el balde, los discos y el disco, esto es previo a la experiencia.

5. Colocar el disco encima del papel

6. Colocar del resorte un extremo en el disco y el otro en la llave fija, de tal forma que el resorte este sin deformar.

7. Encender la válvula de aire lentamente, encender la fuente de voltaje.

8.Estirar el resorte (como se ve en la imagen) y darle un pequeño impulso al disco.

9. Conjuntamente al paso 8 se enciende el chispero y se apaga una vez que se detiene el disco.

10. Con ayuda de un multímetro medimos la frecuencia f del chispero.

CALCULOS Y RESULTADOS
PARTE A
Pesa N° | Masa g |
1 | 101.25 |
2 | 100.2 |
3 | 50.68 |
4 | 50.68 |
Masa del balde | 10.13 gr |...