Labo 4

PROLOGO

En el mundo de hoy, unos de conceptos físicos que más se usa popularmente es el de la energía. El hombre investiga incesantemente para descubrir y aprovechar fuentes de energía, como la de la fusión nuclear, que si bien ya se ha logrado obtener en el laboratorio, deberán aun transcurrir algunos años para que se pueda industrializar y conseguir que sea rentable. También se intentaaprovechar otros tipos de energía, como la solar, la producida por los vientos, por el mar, etc. Es posible que en el futuro se descubran otras fuentes, por que el desarrollo tecnológico depende de la energía.
Hasta ahora hemos estudiado solamente movimientos provocados por fuerzas, pero otros problemas de física serian de complicada solución porque no depende del tiempo o por que son difíciles dedeterminar.
Sin embargo, definiendo los nuevos conceptos de trabajo y energía podremos resolverlos aunque desconozcamos las fuerzas que intervienen. ¿Qué son la energía y el trabajo? La energía del griego energeia, fuerza de acción, servia antiguamente para designas las fuerzas que hacían caer los cuerpos sobre la superficie de la tierra, que mantenían la vida en el planeta, etc., desarrollandotrabajos.
Actualmente ambos conceptos se determinan con mayor rigor científico, pero se presenta también estrechamente interrelacionados. Se dice que una cierta masa tiene energía cuando puede producir un trabajo, de lo que deducimos que no hay trabajo sin energía. Por ello, el carbón, la gasolina, la electricidad, los átomos son fuentes de energía, pues pueden producir algún trabajo o convertirseen otro tipo de energía.
Es muy conocido el principio universal según el cual la energía no se crea ni se destruye, solamente se transforma.


. OBJETIVOS

* Comprobar de forma empírica teorema trabajo-energía cinética

- Verificar que el teorema trabajo- energía cinética, se cumple aun cuando las fuerzas varían y la trayectoria del cuerpo no es recta

FUNDAMENTOTEÓRICO
La energía es uno de los conceptos más importantes en todas las áreas de la física y en otras ciencias. La energía es una cantidad que se conserva, de ahí su importancia.
La energía puede definirse en la forma tradicional, aunque no universalmente correcta como "la capacidad de efectuar trabajo". Esta sencilla definición no es muy precisa ni válida para todos los tipos deenergía, como la asociada al calor, pero sí es correcta para la energía mecánica, que a continuación describiremos y que servirá para entender la estrecha relación entre trabajo y energía.
Pero, ¿qué se entiende por trabajo? En el lenguaje cotidiano tiene diversos significados. En física tiene un significado muy específico para describir lo que se obtiene mediante la acción de una fuerza que sedesplaza cierta distancia.
El trabajo efectuado por una fuerza constante, tanto en magnitud como en dirección, se define como: "el producto de la magnitud del desplazamiento por la componente de la fuerza paralela al desplazamiento".
En forma de ecuación:
, donde W denota trabajo, es la componente de la fuerza paralela al desplazamiento neto d.
.
En forma más general se escribe:
W=F.d.cos,donde F es la magnitud de la fuerza constante, del desplazamiento del objeto y el ángulo entre las direcciones de la fuerza y del desplazamiento neto. Notemos que F.cos es justamente la componente de la fuerza F paralela a d. Se aprecia que el trabajo se mide en Newton metros, unidad a la que se le da el nombre Joule (J).
1 J = 1 N.m.
Volviendo al tema de la energía, un objeto en movimiento tienela capacidad de efectuar trabajo, y por lo tanto se dice que tiene energía. Por ejemplo un martillo en movimiento efectúa trabajo en el clavo sobre el que pega. En este ejemplo, un objeto en movimiento ejerce una fuerza sobre un segundo objeto y lo mueve cierta distancia.
Esta energía de movimiento se llama Energía Cinética.

MATERIALES:

* Un disco metálico (fig. nº 1)
* Dos...