CONSERVACION DE ENERGIA MECANICA virtual 1

CONSERVACION DE ENERGIA MECANICA


1. INTRODUCCION


El principio de conservación de la energía es una de las más poderosas leyes de la Física, sin embargo, no es un principio fácil de verificar. Si una bola baja rodando por una pendiente, por ejemplo, está convirtiendo constantemente energía potencial gravitatoria Ep en energía cinética Ec (lineal y rotacional) y en calor Q debido a lafricción entre ella y la superficie. También se intercambia energía por choques con otros cuerpos que encuentra en su camino, impartiéndoles cierta porción de su energía cinética. Medir estos cambios de energía no es tarea fácil.

Estos grados de dificultad se encuentran frecuentemente en la Física, y los físicos necesitan estos problemas para crear situaciones simplificadas en las cuales ellospueden enfocar un aspecto particular del problema. En este experimento se examinará la transformación de energía que ocurre cuando un carro se desliza en el riel de aire inclinado. Como no hay objetos que interfieren en su camino y la fricción entre el riel y el carro es mínima, entonces se puede comparar y encontrar la relación entre variaciones de energía potencial gravitatoria y variacionesde energía cinética del carro.


2. OBJETIVO

2.1. Verificar el principio de conservación de la energía mecánica total.


3. MARCO TEORICO

3.1. Energía.
3.2. Energía cinética, potencial gravitatoria y elástica, energía mecánica total.
3.3. Fuerzas conservativas y no conservativas.


4. MATERIALES

Simulador energía
Pc


5. PROCEDIMIENTO

Ingresa al siguiente enlace:http://web.educastur.princast.es/proyectos/fisquiweb/Laboratorio/AccesoZV.htm

O ve a google, digita “fisquiweb laboratorios virtuales”, da clic en el primer enlace y te aparecerá esta pantalla. Da clic en el enlace “energía”


Entra al simulador, te aparecerá una ventana.

Imagen 1. Identificación de los valores iniciales.
- Para determinar las condiciones iniciales del objeto, se determina la masa del objetodigitando el valor de la masa que ustedes deseen en el recuadro que se señaló en la imagen anterior, este valor m, debe cumplir
- Determine de la misma manera la velocidad inicial () del objeto, esta debe cumplir
- Arrastra con el cursor la esfera en un punto arbitrario que marque la altura inicial ().
Consigna los datos iniciales de masa, velocidad y altura inicial en las tres primerascolumnas de la tabla 1.
- Da clic en el botón play; y seguidamente en algún instante diferente a la inicial toma un pantallazo, observa el siguiente recuadro.

-Registra de acuerdo a estos resultados, la altura () y la velocidad en la tabla 2.
-Determine la energía cinética y la energía potencial de la pelota al pasar por los puntos inicial 1 y el punto 2 que corresponde al pantallazo. Con estosvalores calcule la energía mecánica total ET1 y ET2 respectivamente.

Compare la energía mecánica total del carro en los puntos 1 y 2. ¿Qué observas?

-Repite el procedimiento anterior para 5 masas distintas y alturas iniciales distintas registrando los datos en la tabla 1.
-Determina el % de error entre los valores obtenidos de energía mecánica total en los puntos 1 y 2, saca el promedioy haz un análisis del porqué del error.


TABLA 1. Variaciones de energía mecánica sin fricción.
m
(Kg)
V1
(m/s)
h1
(m)
V2
(m/s)
h2
(m)
Ec1
(J)
Ec2
(J)
Ep1
(J)
Ep2
(J)
ET1
(J)
ET2
(J)
% de error
0.5
5
10
-12.3
3.76
6.25
37.82
50
18.8
56.25
56.62
0.6
0.6
5
7.6
-9.71
4.07
7.5
28.36
45.60
24.42
53.1
52.78
5.8
0.7
5
3.0
-6.05
2.36
8.75
12.81
21
16.52
29.75
29.33
1.4
0.8
5
4.24
-4.434.47
10
7.84
33.92
35.76
43.92
43.6
0.72
0.9
5
6.64
-4.95
6.62
11.25
11.02
59.76
59.58
71.01
70.6
0.57

- Con las mismas condiciones iniciales del objeto de la tabla anterior, agrega ahora un valor de Fuerza de rozamiento, cuyo valor no excede el 20% del cuerpo y debe estar entre 1 Consigna esta información en las primeras cuatro columnas de la tabla de la Tabla 2.


TABLA 2. Variaciones de...