Cinetica

Universidad de Chile
Facultad de Ciencias
Departamento de Física
Carrera Química Ambiental
Curso Primer Año

Cuarta sesión de laboratorio
“Energía Cinética y Potencial”



Resumen

Se utilizó una polea con sensor, de la cual se colgó un hilo que tenía amarrado dos cuerpos de masas distintos, m1= 0,05232 Kg y m2= 0,03235 Kg. Se dejó uno de los cuerpos auna altura H0= 0,81 m y el otro cuerpo, sujeto al piso, a una altura H= 0, de esta forma el sistema se encontraba en equilibrio. Luego se liberó el sistema, soltando la m2, de tal forma que la m1 disminuyera su altura hasta llegar a H= 0; durante este procedimiento se midió la velocidad con que se movieron los cuerpos en 50 intervalos de tiempo. Con los datos obtenidos de velocidad, distancia ytiempo se procedió a calcular las energías cinéticas y potenciales para cada masa en cada uno de los intervalos. Las energías cinéticas y potenciales obtenidas con la masa m1 se encuentran en los intervalos [4,25x10-3 – 0,081] y [0,408 - 0,038], respectivamente. Mientras que las energías cinéticas y potenciales obtenidas con la masa m2 se encuentran en los intervalos [2,63x10-3 – 0,050] y [4,76x10-3 -0,233], respectivamente. Finalmente, se sumaron las energías obtenidas para calcular la Energía total del sistema, la cual se encuentra en el intervalo [0,419 – 0,402].

Introducción

La energía como términos generales es una magnitud física que se manifiesta de variadas formas en la vida cotidiana. Se define teóricamente como la capacidad de un sistema para realizar trabajo y también serelaciona con el calor, como transferencia de energía, se conoce fundamentalmente como dos tipos de energía, la energía cinética, asociada al movimiento, y la energía potencial, que depende sólo de la posición o el estado del sistema con el que se está trabajando.
En un sistema físico la energía cinética de un cuerpo es una energía que nace del movimiento del cuerpo. Está definida como el trabajonecesario para acelerar un cuerpo o la energía que emite un cuerpo en movimiento, de cierta masa. Una vez conseguida esta energía durante la aceleración, el cuerpo mantiene su energía cinética salvo que cambie su rapidez o su masa. Si la velocidad del cuerpo es cero, o está en reposo, su energía cinética es igual a cero, ya que no existe movimiento alguno.
Por otro lado la energía potencial es untipo de energía que mide la capacidad que tiene dicho sistema para realizar trabajo en función exclusivamente de su posición o estado del sistema. Más específicamente, la energía potencial gravitatoria es la energía asociada con la fuerza gravitatoria y la altura. Esta dependerá de la altura, que depende del sistema, la masa, y la fuerza de la gravedad, por lo que se deduce que si el cuerpo encuestión se encuentra con altura igual a cero, dependiendo del sistema con el que se trabaja, su energía potencial es igual a cero. En general, cuando en un sistema un cuerpo gana energía cinética pierde energía potencial, y viceversa, ya que la energía en un sistema siempre es constante, no se pierde, sólo se transforma.
En esta sesión se trabajó con dos cuerpos amarrados a una polea con sensor, loscuales colgaban de esta, uno con mayor masa que el otro, para que cuando se liberase el sistema, uno de los cuerpos bajara y el otro subiera, logrando así la información necesaria para hacer el estudio de los cambios de energía. Como objetivos planteados para esta sesión están, determinar la energía cinética y potencial de ambos cuerpos, además de la energía mecánica total del sistema y el trabajomecánico realizado por el mismo. A partir de esto obtener resultados cuantitativos óptimos sobre la transformación y conservación de la energía en el sistema con el que se trabajó.

Resumen teórico

La energía se puede clasificar en 2 tipos, la cinética, que tiene relación con el movimiento y la potencial gravitatoria que se relaciona con la altura. Para encontrar el valor de cada una de...