Dinamica

REBOBINADO DE UN TRANSFORMADOR
Objetivos General:
Demostrar la relación entre trabajo y energía cinética en el movimiento de una partícula por medio de una práctica con materiales muy fáciles de encontrar
Objetivos Específicos:
 Poner en práctica lo teórico de energía cinética y trabajo.
 Determinar el trabajo realizado por una fuerza constante sobre un objeto en movimiento rectilíneo.
Determinar la variación de la energía cinética.
 Verificar el teorema del trabajo y la energía.
 Conocer un poco más sobre el teorema de variación de energía.
 Saber que se produce si se le ejerce una fuerza constante al objeto.
 Observar que pasa si el objeto se mueve sin fricción.
Materiales.

1. Carro 2. Polea

3 Soporte 4 Dinamómetro

5 BalanzaProcedimiento.

1. Utilizando una balanza, medir la masa del móvil y anotar su valor es la tabla I.
2. Utilizando el dinamómetro, medir la componente de la fuerza de gravedad que actúa en la dirección del movimiento. Anotar su resultado en la tabla I.
3. Colocar la cámara de video para que pueda grabar el movimiento.
4. Deje que el móvil se deslice en el riel.
5. Localizar lasherramientas en línea para el laboratorio de mecánica en la dirección http://www.fisica.uson.mx/mecanica/ y seleccionar el applet “Calculo de la velocidad”.
6. Capturar los datos de tiempo y posición en un editor de video y en la ventana de datos del applet registre. NOTA: Determine le frecuencia de su práctica considere las divisiones que realiza en la carrera/seg.
7. De loa ventana de resultados delapplet, obtener los valores de la velocidad para todos los puntos. Anotar los resultados en la tabla II.
8. Utilizando una hoja electrónica, copiar en la hoja los valores de la posición y la velocidad en todos los puntos del papel registro.
9. En la hoja electrónica, con el valor de la masa móvil, medida inicialmente y los valores de la velocidad, obtener la energía cinética del móvil10. En la hoja electrónica, para las diferentes parejas de los puntos que aparecen en la tabla III, calcular el cambio de energía cinética y el trabajo realizado por la fuerza gravitacional sobre el objeto y anotar sus resultados en la misma tabla III.
11. Graficar el cambio de energía cinética contra el trabajo realizado por la fuerza de gravedad para determinar la pendiente y la incertidumbreasociada.

Esquema



Marco Teórico
El trabajo no es una forma de energía, sino una forma de transferir energía entre los cuerpos y sistemas.
Cuando las fuerzas que se aplican varían el estado de movimiento de los cuerpos, el cuerpo que ejerce la fuerza, transfiere al otro energía cinética.

T = Ec

El trabajo realizado sobre un objeto por un agente que ejerce una fuerza constante F,está dado por el producto de la componente de la fuerza en la dirección del movimiento multiplicada por la magnitud del desplazamiento; esto es,

W = Fd cosα

Cuando F cos α apunta en la dirección del desplazamiento, el trabajo es positivo y cuando apunta en dirección contraria, el trabajo se considera negativo.

En el caso de un objeto que se desliza hacia abajo sobre un planoinclinado sin fricción, la fuerza de gravedad, que es la causante del movimiento, realiza un trabajo dado por


W = mgsen θ( xf – xi )

donde xf – xi representa el desplazamiento del objeto a lo largo del plano inclinado y mgsen θ es la componente de la fuerza de gravedad en la dirección del desplazamiento.





Durante el desplazamiento hacia abajo, se observa además que la velocidaddel objeto aumenta gradualmente y su energía cinética dada por

también aumenta. La variación de la energía cinética conforme el objeto se desplaza sin fricción es igual al trabajo realizado sobre el objeto, esto es:



A este hecho se le conoce como el teorema de la variación de la energía, o como el teorema del trabajo y la energía (cinética). Esto es, el trabajo realizado por una...