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Facultad de Ingeniería

CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA
1. OBJETIVOS:
 Verificar experimentalmente el principio de conservación de la energía mecánica.
2. FUNDAMENTO TEÓRICO:
2.1. Energía Cinética (

:

Es aquella energía que posee un móvil debido a su movimiento. Esta depende de la masa del
cuerpo ( ) y la velocidad de este ( ).
(

2.2. Energía Potencial Gravitatoria (

:Es la energía asociada a la fuerza de gravedad. Esta depende de la altura ( ) del cuerpo desde
un punto de referencia, de su masa ( ) y de la aceleración de la gravedad ( ).
(

2.3. Energía Potencial Elástica (

):

Es el aumento de energía interna acumulada por la deformación de un sólido. Esta depende de
la constante de elasticidad ( ) y la posición del cuerpo desde su punto deequilibrio ( ).
(

2.4. Conservación de la energía (

:

La ley de la conservación de la energía afirma que la cantidad de energía permanece invariable
con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía.
(

Figura 01: Sistema sensor de fuerza-resorte con una masa y sensor de movimiento.

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3. MATERIALES E INSTRUMENTOS:



01 PC con el programa Logger Pro
01 interface Vernier (figura 2).
01 Detector de movimiento (figura 3).
01 Sensor de Fuerza (figura 4).






Masas de 0,5 kg, 0,6kg, 0,7 kg, 0,8 kg
01 balanza.
01 Resorte.
01 Soporte universal y accesorios.

Figura 2: Interface LabPro de Vernier.

Figura 3: Detector de Movimiento.

Figura 4: Sensor de Fuerza.

4. PROCEDIMIENTOEXPERIMENTAL:
 Inserte la interface a la computadora (figura 5).
 Luego inserte la interface a la toma de corriente (figura 6).
 Luego inserte los sensores a la interface (figura 7).

Figura 5: Conexión de la interface a la PC.

Figura 6: Conexión de la corriente al interface.

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(a)
(b)
Figura 7: (a) Conexión del sensor fuerza; (b) Conexión del detector demovimiento.

 Coloca el sensor de fuerza en 10 N (figura 4).
 Enciende la computadora y luego abra el programa Logger Pro 3.8.5.1. Aparecen las gráficas:
Fuerza vs. Tiempo; Posición vs. Tiempo; Velocidad vs. Tiempo.
 En la gráfica Fuerza vs. Tiempo, cambia a: Fuerza vs. Posición, para ello, coloque el mouse en
el eje X, click izquierdo en la variable “Tiempo”, ahora seleccione la variable“Posición”.
 Estira la gráfica Posición vs. Tiempo y la gráfica Fuerza vs. Posición, hasta que ocupen todo el
espacio de la ventana. Ahora, elimina la gráfica Velocidad vs. Tiempo.
 Calibra el sensor de fuerza, como se indica en el “Anexo 1”.
 Combina los bloques, para tener pesos: 4,90 N, 5,88 N, 6,86 N, 7,84 N, aproximadamente,
registre los valores en la tabla 1.
Tabla 1: Datos iniciales.(N)

(N)

(N)

(N)

4.1. Datos experimentales:
 Coloca el resorte en la parte inferior del Sensor de Fuerza (figura 8), observa que este
alineado el sensor de fuerza, el resorte y el detector de movimiento.
 Coloca una hoja doblada por encima del detector de movimiento, esto permitirá obtener el
nivel de referencia (N.R.) desde donde parte la altura (figura 9).

Figura 8: Resorte enel sensor de fuerza.

Figura 9: N.R. del detector de movimiento.

 Ahora, click en el icono “Poner a Cero el Sensor”, , selecciona el sensor de fuerza y el
detector de movimiento. Este paso es importante para no considerar la masa del resorte, y
que la posición inicial sea desde la salida del detector de movimiento.
 Mide la altura inicial ( ) del bloque, para ello, debes colocar la masadebajo del resorte,
mantenlo sujetado, sin que el resorte se estire. Click en “Recolectar Datos”,
, el
programa se detendrá automáticamente. Ahora, click en “Estadística”, , para calcular los
valores de la constante. Registra el dato en la tabla 2.

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 Mide la altura de equilibrio ( ) del bloque, para ello, debes colocar la masa debajo del
resorte, deja...