Energia


Conservación de la energía

Objetivos:
Calcular la velocidad de la pelota al caer
Calcular la altura en la que se dejó caer la pelota y así calcular la energía mecánica.
Determinarindirectamente la conservación de la energía mecánica.

Materiales:
Hilo
Pelota de goma
Cuchilla de afeitar
Flexómetro
Soporte
Madera

Marco teórico:
Comencemos recordando que la suma de la energíacinética y potencial gravitacional de un objeto de masa m que se encuentra en un campo gravitacional g se conserva en el tiempo y se conoce como energía mecánica esto es:Donde K es la energía cinética dada por:
Y v la velocidad del objeto. U es la energía cinéticapotencial dada por:

Donde g es la aceleración de la gravedad (en nuestro caso G=9.79) y h la altura a la cual se encuentra el objeto, medida desde el nivel de referencia para determinar la energíapotencial.
Entonces para un objeto que pasa de una situación inicial (i) a una final (f), es posible aplicar la ley de la conservación de la energía en forma:esto es igual a
La ley de la conservación de laenergía establece que la energía cinética de la pelota en la cuchilla , es igual a la energía potencial gravitacional de la pelota antes de ser liberada, mgh, medida desde la horizontal que pasa por lacuchilla, esto es:


Además recordemos que cuando una partícula describe un trayectoria parabólica al alcance horizontal x está dado por

Donde v es la componente horizontal de la velocidadinicial (velocidad de la pelota cuando pasa por la cuchilla y t es el tiempo de vuelo de la partícula, mientras que y, la altura que desciende la partícula desde que la cuchilla corta el hilo, en el caso...