Conservacion de la energia mecanica

LABORATORIO Nº 004
CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA

I. OBJETIVO:

1.1. Estudiar EL PRINCIPIO DE LA CONSERVACÍON DE LA ENERGÍA MECANICA.
1.2. Verificar experimentalmente algunas de las predicciones de los modelos, leyes y teorías estudiados en clase.
1.3. Analizar por medio de los datos el movimiento y determinar su comportamiento con respecto al planocoordenado (abscisa x, ordenada y) y su energía cinética y su energía potencial gravitatoria.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO:
LA ENERGÍA: Capacidad de realizar trabajo. Se divide en:

A. ENERGÍA CINÉTICA
Es una forma de energía que depende del movimiento elativo que posee un cuerpo con respecto a un sistema de referencia, será por lo tanto una energía relativa.
Los cuerpos por el hecho demoverse tienen la capacidad de transformar su entorno. Por ejemplo al movernos somos capaces de transformar objetos, de chocar, de romper,…
Llamamos energía cinética a la energía que posee un cuerpo por el hecho de moverse. La energía cinética de un cuerpo depende de su masa y de su velocidad según la siguiente relación:

EC = 12 mv2

Donde:

Ec = Energía Cinética (J)
m = Masa (kg)
v= Velocidad (m/s)

B. ENERGÍA POTENCIAL
Es una forma de energía que depende de la posición de un cuerpo con respecto a un nivel de referencia por lo tanto, podemos afirmar que es una energía relativa. Existen dos tipos de energía potencial.




a) Energía Potencial Gravitatoria (EPG).-Es aquel tipo de energía que posee un cuerpo debido a la altura a la cual se encuentra, conrespecto a un plano de referencia horizontal; considerado como arbitrario
La energía potencial Gravitatoria Se define como el trabajo que realizaría el peso de un cuerpo, al desplazarse este de la posición en la cual se encuentra, hasta el plano de referencia considerado.


Epg = mgh

Donde:
Epg: Energia Potencial (J)
m = Masa (kg)
h = Altura (m)

b) Energía Potencial Elástica (EPE).- Esaquella que posee un cuerpo sujeto a un resorte comprimido y estirado.

EPE = 12 kx2

C. ENERGÍA MECÁNICA (EM)

Es la suma de la energía cinética y potencial.

EM = Ek + EP

III. MATERIALES Y EQUIPOS A UTILIZARSE

1.
2.
3.
4.1. Rampa para proyectiles
4.2. Regla graduada
4.3. Tablero
4.4. Esfera metálica




IV.PROCEDIMIENTO:

* Instalar el equipo












* Soltar el balín o esfera metálica desde el extremo superior de la rampa (cuidando de guardar las mismas condiciones para cada tiro).
* Se soltará el balín dejándolo rodar por la pista de la rampa (Ver Figuras).




4.4 La esfera chocará con el tablero colocada a unadistancia x la cual quedara marcada.
5.5 Para registrar el impacto del balín se pegará la cinta de papel blanco sobre el tablero y sobre está, la cinta de papel carbón. Otra forma es remojar la esfera con tinta para que quede la huella en el tablero acrílico a la hora de chocar.
5.6 Se tabula los datos de la altura (y)y del desplazamiento (x)



5.7 Luego se mueve eltablero a otra distancia
5.8 Se repite los pasos (4.2 ,4.3 y 4.4) unas 5 veces como mínimo.


V. DATOS EXPERIMENTALES


X (m) | X1=10 | X2=15 | X3=20 | X4=25 | X5=30 | X6=35 | X7=40 |
Y(m) | Y1=106 | Y2=103 | Y3=99.9 | Y4=94.7 | Y5=91.5 | Y6=83.8 | Y7=81.9 |
















x | y |
10 | -3|
15 | -6 |
20 | -9.1 |
25 | -14.3 |
30 | -17.5 |
35 | -25.2 |
40 | -27.1 |


I. CALCULOS Y RESULTADOS

X (m) | X1=10 | X2=15 | X3=20 | X4=25 | X5 =30 | X6=35 | X7=40 |
Y(m) | Y1=3 | Y2=6 | Y3=9.1 | Y4=14.3 | Y5=17.5 | Y6=25.2 | Y7=27.1 |
Vy(m/s) | 6.67 | 8 | 8.67 | 9.86 | 10 | 12.30 | 13.22 |...