experimentacion

CONSERVACIÓN DE ENERGÍA CINÉTICA Y POTENCIAL Y GRAVITACIONAL
Juan Pablo Giraldo Obando 1044549, Ivan Camilo Zapata 1032610 , Oscar Andres chiran 1128944
Profesora: Ana María Schonhobel
Departamento de Física, Facultad de Ciencias, Universidad del Valle, Cali 14 de Noviembre 2013
RESUMEN
Se realizó un sencillo experimento en el que se suelta un balín atado a un hilo desdeciertas alturas, en el que este realiza un movimiento parabólico y en un punto A del trayecto cambia la concavidad de su movimiento; aquí se pudo observar y estudiar el comportamiento de la energía mecánica del sistema, la variación de la energía potencial gravitacional y energía cinética, la cual depende del alcance horizontal conseguido por el balín, obteniendo como resultado que la energíamecánica se conserva.

INTRODUCCIÓN
La ley de la conservación de la energía afirma que la cantidad total de energía en cualquier sistema aislado, sin interacción con ningún otro sistema, no varía con el tiempo porque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía; la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra tal como la energía potencialgravitacional se transforma en energía cinética en este experimento.
Un objeto que se mantiene a cierta altura h sobre el suelo no tiene energía cinética, pero, hay una energía potencial gravitacional asociada igual a relativa al suelo si el campo gravitacional está incluido como parte del sistema. Si el objeto se suelta, cae hacia el piso, y conforme cae su velocidad y en consecuencia su energía cinéticaaumenta, en tanto que la energía potencial disminuye. Si se ignoran los factores como la resistencia del aire, toda la energía potencial que el objeto pierde cuando cae aparece como energía cinética. En otras palabras, las suma de las energías cinéticas y potencial, conocida como energía mecánica, permanece constante en el tiempo. En el caso de un objeto en caída libre, este principio dice quecualquier aumento o disminución en la energía potencial se acompaña por una disminución o aumento igual en la energía cinética respectivamente
Desde un punto de vista universal, podemos decir que la energía total del universo es constante, si una parte del universo gana energía en alguna forma, otra parte debe perder una cantidad igual de energía. No se ha encontrado ninguna violación a esteprincipio hasta ahora.



MARCO TEÓRICOS
La suma de las energías cinética y potencial gravitacional de un objeto de masa m que se encuentra en un campo gravitacional se conserva en el tiempo y se conoce como energía mecánica esto es:


Donde K es la energía cinética dada por:

la energía potencial por:

Aplicando la ley de la conservación de energía:De donde H es:
M =masa del balín
V = Velocidad
H= Altura
g= gravedad
Como el balín describe una trayectoria parabólica el alcance horizontal x, está dado por:

y la altura:

Despejando el tiempo de la ecuación de la altura y reemplazándolo en la de alcance horizontal se obtiene:


Reemplazando en H se tiene:

Para linealizar tenemos la siguiente expresiónPara la linealización

Que sale de despejar:


Donde y es la altura del suelo a la mesa = 89,0cm = 0,89m

Linealizando


Donde
m = 4y
b =0
De donde:
m
PENDIENTE:
0,02953442
-0,033005467
delta m
0,00233996
0,045564193
r^2
0,97550652
0,048943795
 
159,308734
4

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Se realiza el montajeexperimental como se muestra en la ilustración 1 con el equipos y materiales disponibles, el soporte vertical donde cuelga el balín, el plano metálico, etc. Una vez montado se fijaron seis alturas diferentes (H) tomadas con un metro de [± 0,001 m] en el plano metálico (q), el cual estaba ubicado de forma paralela a la trayectoria del balín. Después se soltó tres veces el balín que estaba atado al...