Cambios en la energía potencial

Cambio de la energía potencial

1. INTRODUCCIÓN
El siguiente trabajo que se presenta en esta oportunidad que lleva por título “Cambios de la Energía Potencial” se realizaron en dos partes:
En la primera parte del experimento, se va determinar la constante elástica del resorte, para la cual se obtendrán datos de la masa a diferentes posiciones del resorte, observando así que la masa esproporcional ala elongación del resorte, es decir la fuerza elástica aumenta cuando aumenta la deformación del resorte.
En la segunda parte del experimento de va determinar la energía potencial elástica y la energía potencial gravitatoria, en la cual la masa se va mantener constante lo único que va variar es la posición de elongación del resorte(x1) y su respectiva altura (y1) luego una vezsoltada la masa con el resorte se tomara la nueva elongación del resorte(x2) y respectiva altura (y2).

2. OBJETIVOS
* Investigar los cambios de energía potencial elástica en un sistema de masa-resorte.
* Estudiar los cambios de energía potencia que tiene lugar un sistema masa resorte
* Conocer cuando una masa tiene su menor y mayor Energía Potencial
* Saber si se conserva laenergía entre la interacción de dos cuerpos
* Saber qué relación existe entre la energía potencial gravitatoria y la energía potencial de cierto muelle o resorte.



3. EQUIPOS Y MATERIALES
* Resorte
* Portapesas
* Regla graduada
* Hojas de papel milimetrado (5)
* Juego de masas, Soporte de laboratorio
* Pesas: 0,5 kg, 1 kg.
4. INFORMACIÓN TEÓRICAEnergía Potencial
Se dice que un objeto tiene energía cuando está en movimiento, pero también puede tener energía potencial, que es la energía asociada con la posición del objeto. Ejemplo: un pesado ladrillo sostenido en alto tiene energía potencial debido a su posición en relación al suelo. Tiene la capacidad de efectuar trabajo porque si se suelta caerá al piso debido a la fuerza de gravedad, pudiendoefectuar trabajo sobre otro objeto que se interponga en su caída.
Un resorte comprimido tiene energía potencial. Por ejemplo, el resorte de un reloj a cuerda transforma su energía efectuando trabajo para mover el horario y el minutero.
Hay varios tipos de energía potencial: gravitacional, elástica, eléctrica, etc.

* Energía Potencial Gravitatoria
El ejemplo más cotidiano de energíapotencial es la energía potencial gravitacional.
Se define la energía potencial (EP) gravitacional de un objeto de masa m que se encuentra a una altura y de algún nivel de referencia como:
EPG=mgy
g es la aceleración de gravedad
Esta definición es totalmente compatible con la definición de trabajo por cuanto el trabajo necesario para elevar la masa m desde el nivel de referencia hasta la altura yes Fy = Peso*y = mgy. El objeto ha acumulado una energía mgy.
Si dejamos que el objeto de masa m caiga libremente bajo la acción de la gravedad sobre una estaca que sobresale del suelo, efectuará un trabajo sobre la estaca igual a la energía cinética que adquiera llegando a ella.
Esta energía cinética puede calcularse mediante la ecuación cinemática vf2 = vi2 + 2gy. Como vi = 0, vf2 = 2gy. Laenergía cinética justo antes de golpear la estaca es ½mvf2. Reemplazando vf2 por 2gy se obtiene ½ m*2gy = mgy.
O sea, para elevar un objeto de masa m a una altura y se necesita una cantidad de trabajo igual a mgy y una vez en la altura y, el objeto tiene la capacidad de efectuar trabajo igual a mgy.
Notemos que la EPG depende de la altura vertical del objeto sobre algún nivel de referencia, enel caso de este ejemplo, el suelo.
El trabajo necesario para elevar un objeto a una altura y no depende de la trayectoria que se siga. O sea, la trayectoria puede ser vertical o en pendiente u otra y el trabajo para subirlo será el mismo. Igualmente, el trabajo que puede efectuar al descender tampoco depende de la trayectoria.

* Energía Potencial Elástica.
Es la energía asociada con las...