fisica

Tema: energía potencial
Objetivos
Comparar el cambio de energía potencial gravitatoria perdida por un cuerpo con el cambio de energía elástica ganada por un resorte

Investigar los cambios de energía potencial elástica en un sistema masa-resorte.
Establecer diferencias ente la energía potencial elástica y la energía potencial gravitatoria.

Materiales
2 varilla
1 presa de mesa
1resorte
1 juego de masas
1 regla graduada
1 nuez
Teoría

la energía esta sujeta a cambios y trasformaciones permanente de esta forma cuando se comprime o estira un resorte se tiene que realizar un trabajo , este trabajo es almacenado en el resorte en forma de energía potencial elástica
Principio del formulario
Final del formulario
Un cuerpo elástico es aquel cuerpo deformable querecupera su forma y tamaño originales después de deformarse *. La deformación de éstos cuerpos es causada por una fuerza externa que actúa sobre ellos.
Para definir la energía potencial elástica se introduce el concepto de un resorte ideal, que es aquel que se comporta como un cuerpo elástico, ejerciendo una fuerza en su proceso de deformación.
Cuando un resorte ideal está estirado cierta longitud x(m), éste quiere volver a su longitud y forma original; es decir, cuando no está estirado. Para intentar lograrlo, el resorte ejerce una fuerza Fe definida por:
Fe = k*x
Donde k es la constante de fuerza del resorte, medido en N/m, y x es la deformación del resorte, medido en m.

Cuando un cuerpo llega con una rapidez v, como se muestra en la figura anterior, el resorte se deforma y detieneal cuerpo; pero luego, cuando el resorte quiere volver a su longitud original, "empuja" al cuerpo dándole la misma rapidez v anterior.
Ésta y otras situaciones describen que el resorte "almacena energía", convirtiéndola en energía cinética (el cuerpo sale con la misma rapidez de entrada al resorte).
En realidad, el resorte realiza trabajo, debido a que desplaza al cuerpo aplicándole una fuerzapor una distancia d. Ésta distancia coincide con la deformación del resorte x. Entonces, el trabajo efectuado por el resorte es:

Donde k es la constante de fuerza del resorte. Pero cuando un cuerpo deforma al resorte aplicándole una fuerza, se realiza trabajosobre él, y esa fuerza es igual a la fuerza del resorte Fe = kx (tercera ley del movimiento). Éste trabajo efectuado sobre el resorteesnegativo, debido a que la fuerza tiene dirección contraria a la deformación del resorte.
La energía potencial elástica Uel se define de igual manera que la energía potencial elástica: a partir del trabajo realizado por la fuerza presente. Entonces:

Suponga que entre la deformación x, existen dos puntos x(1) Y x(2), como se muestra en la figura siguiente. El resorte está inicialmente deformado.El trabajo realizado sobre el bloque (trabajo hecho por el resorte) de x(1) a x(2) es:

El cambio de energía potencial elástica ∆Uel = U(2) - U(1); de x(1) a x(2) es igual a:

Que es una relación muy parecida a la del trabajo realizado por el peso de un cuerpo y su energía potencial gravitatoria.

Procedimiento
Armar el esquipo según el esquema
Colocar el resorte y determinar la longitudSeñalar con el indicador la posición de equilibrio
Colgar una masa de 20 g
Determinar el alargamiento
Repetir el proceso, anterior empleando masas 20, 40 ,60, 80 y 100 g

Tablas de datos
Masa (g)
Fuerza – peso n
Alargamiento (cm)
20
0.196
3.5
40
0.392
5.3
60
0.588
6.5
80
0.784
8.00
100
0.98
9.5

Cálculos
Calcular el peso de cada masa












Trazarla gráfica fuerza – alargamiento









Calcular la pendiente e indicar que representa













Calcular la constante de k del resorte













Comparar los resultados











Determinar el área bajo curva indicar que representa





ONCLUSIONES:

❖ El experimento nos demuestra entre otras cosas que las energías tanto...