Laboratorio 7 tecsup

Laboratorio de Mecánica de Sólidos
Practica de Laboratorio N° 7
TEOREMA DEL TRABAJO NETO Y LA VARIACIÓN DE LA ENERGIA CINÉTICA.
INFORME
Integrantes:
Steven,Camacho Bautista
Luis Yampier, Mayme Flores
Crhistian , Sinche Dela Cruz
Grupo: C15 – 02 – A
Mesa N°: 8
Profesora: Penélope Vargas Gargate
Semana

Fecha de realización: 14 de noviembre
Fecha de entrega: 21 de noviembre
2014 -II




Teorema del trabajo neto y la variación de la energía cinética.

Introducción
La noción de energía es uno de los conceptos más básicos en física y en efecto en todas las ciencias. La energía puede tomar muchas formas pero la forma particular que nos interesa en esta experiencia es la energía contenida en un cuerpo debido a su movimiento, la energía cinética. El trabajo (comoconcepto físico) hecho sobre un cuerpo implica que una fuerza actúe en él durante un desplazamiento. En este laboratorio se realizará la comprobación de la igualdad entre el trabajo neto aplicado sobre un objeto y la variación de su energía cinética, donde a través de este informe se detallara cómo se llegó a lograr este objetivo. Para esto, se realizara un montaje apropiado para que con la ayuda delprograma Pasco, nos muestre la gráfica de posición y de velocidad donde se extraerán datos para calcular el trabajo que realizó el móvil Pascar y la variación de su energía cinética.















I. Objetivo:
Comprobar la relación entre el trabajo aplicado sobre un objeto y la variación en su energía cinética.

II. Fundamento teórico:

Trabajo y energía cinética
Comosabemos, el trabajo es el producto de dos magnitudes vectoriales, fuerza y desplazamiento, de esto se desprende que el trabajo también será vectorial, pero como estamos trabajando en un sistema uni-direccional, tanto la fuerza neta como el desplazamiento quedan completamente definidos asignándoles un signo, de esta forma, el trabajo se considera positivo cuando la fuerza neta está en la misma direcciónque el desplazamiento y de signo negativo cuando la fuerza neta está en la dirección contraria al desplazamiento.
La energía cinética y las fuerzas constantes
La solución de las ecuaciones de movimiento partiendo de la segunda ley de Newton, F = ma, dan la posición del vector desplazamiento como función del tiempo, sin embargo tales soluciones pueden ser difíciles. Existe una vía para encontrarlas soluciones a las ecuaciones de movimiento donde se puede esquivar el problema de cómo la posición del cuerpo varía con el tiempo. Con este nuevo enfoque podemos relacionar el desplazamiento de un cuerpo sometido a una fuerza con su rapidez.

(ecuación


(ecuación 2)


El desplazamiento Δx es x - x0, donde la posición x varía con el tiempo y x0 es la posición al tiempo t = 0. Paraeliminar el tiempo, lo despejamos en la ecuación 2 y los sustituimos en la ecuación 1. Cancelando los términos iguales y reorganizando podemos llegar a que:
Fneta Δx = ½mv2 - ½mv02       (ecuación 3)

Esta expresión es todo lo que necesitamos para saber cuán rápido se mueve un cuerpo en el que actúa una fuerza neta constante después de haber viajado una distancia.
La cantidad de la izquierda dela ecuación 3 es el trabajo neto, wnet, hecho por la fuerza neta sobre el cuerpo, de forma que para una fuerza constante en una dimensión:
Wneto =  Fnet Δx      (ecuación 4)
De esta forma podemos definir con palabras el concepto de trabajo: como el producto de la magnitud de la fuerza neta aplicada a un cuerpo por el desplazamiento que realiza el cuerpo.
Por su parte el término de la derecha dela ecuación 3 representa el cambio de la energía cinética contenida en el cuerpo debido al trabajo aplicado, ya que como sabemos del artículo energía mecánica:
Ec = ½mv2       (ecuación 5)
El teorema trabajo-energía
Miremos de nuevo a la ecuación 3. Suponga que un cuerpo se mueve bajo la influencia de una fuerza neta constante, desde una posición inicial xi a una posición final xf, es decir,...