fisica

NOMBRE DEL EXPERIMENTO:
CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA



TACNA – 2013




INTRODUCCIÓN

RESUMENCONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA
1. OBJETIVO

Comprobar la ley de la conservación de la energía mecánica para una esfera que rueda por un tobogán.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO

Laley de la conservación de la energía se expresa usualmente en dos formas:

Para sistemas con rozamiento despreciable:(1)

Para sistemas con rozamiento apreciable:

(2)

Donde Ef es laenergía final, Ei es la energía inicial y Wr es el trabajo realizado por las fuerzas de fricción produciendo un calor que fluye hacia el ambiente y por tanto constituye una pérdida de energía. En esteexperimento analizaremos la ley de la conservación de la energía para un cuerpo esférico que rueda sobre un tobogán (Figura 1).



Suponga que una esfera se deja caer desde una altura y medida conrespecto al nivel de despegue en dirección horizontal. Si permitimos que la esfera en su caída solamente ruede pero no deslice, estaremos evitando la disipación de energía, ya que en este caso la fuerzade fricción no produce calentamiento, en cambio da origen a un torque que al actuar sobre la esfera le transmite una aceleración angular; por consiguiente podemos aplicar la ecuación 1.
En este casoel móvil tiene energía cinética de traslación (1/2 mv2) y energía cinética de rotación (1/2 . ). En la tabla 1 se muestran los términos de energía cinética y potencial en los puntos de partida y dedespegue.

Tabla 1
Posición
Altura
Velocidad
Energía Potencial
Energía Cinética
Energía Toral
Punto de partida
y
0
m.g.y
0
m.g.y
Punto de despegue

0

v

0

½ m.v2 + ½ ....