Laboratorio de fisica conservacion de la energia

SEBASTIAN VERGARA ARBELAEZ CC. 1036940324 sebastvergara@hotmail.com
JUAN LUIS MENDOZA MAYA T.I 92041956560 j.lmm@hotmail.com

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MEDELLÍN
ESCUELA DE FÍSICA
LABORATORIO DE FÍSICA MECÁNICA
PRÁCTICA: CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA (TRASLACIÓN)

FUNDAMENTO TEÓRICO:

• Marco de referencia y sistema de coordenadas.
• Energías cinética, potencial ymecánica.

TRABAJO ANALÍTICO:

[pic]
Figura 1

En la figura 1 se ilustra un cuerpo en caída. De la conservación de la energía mecánica (despreciando la resistencia del aire) se obtiene que,

[pic]

[pic] [1]

En donde [pic] y [pic] corresponden a la rapidez del objeto en las posiciones A y B, [pic] corresponde a su masa,
[pic]corresponde a laaceleración de la gravedad y [pic]a la distancia entre las posiciones A y B (recorrido del centro de masa de la regla).

Un análisis idéntico se puede hacer si se deja caer una regla rígida, en cuyo caso se hace referencia a la
velocidad de su centro de masa, ver figura 2.

[pic]
Figura 2

TRABAJO PRÁCTICO:
h= 0.13050 m ± 0.00005
d1= 0.010 m ± 0.001 m
d2= 0.010 m ± 0.001 m
Mr= 0.0597 Kg ±0.0001 Kg
➢ Medir la masa [pic] de la regla rígida.

| |
|[pic] |

➢ Realizar el montaje ilustrado en lafoto de la figura 3.

[pic]
Figura 3

• La fotocompuerta se conecta al PC de la siguiente forma: una terminal a un puerto USB (para alimentar eléctricamente el Diodo Emisor de Luz –LED-) y la otra terminal a la entrada del micrófono (para entrar la señal de respuesta al PC).
• Activar el Sonoscopio Virtual de la plataforma software PhysicsSensor.
• Atenderla explicación del profesor o del monitor sobre el manejo de este sistema hardware-software.

➢ Al dejar caer la regla a través de la fotocompuerta, en el sonoscopio virtual se desplegara una señal que permitirá medir la velocidad de su centro de masa en dos instantes diferentes (esto es debido a que la luz de la fotocompuerta es interrumpida en cuatro posiciones sobre la regla),correspondientes al recorrido del centro de masa una distancia igual a [pic]. Para esto se emplea la siguiente expresión:

[pic] [2]

en donde [pic] corresponde a la velocidad “instantánea”, [pic] la distancia entre las dos interrupciones próximas y [pic] el tiempo entre las mismas. Su incertidumbre [pic]se calcula mediante la expresión:[pic] (Demostrarla) [3]

en esta expresión [pic]y [pic]corresponden a las respectivas incertidumbres en la distancia y el tiempo.

➢ Dejar caer la regla (señalar bien desde donde se suelta para garantizar repetibilidad en el experimento) y observar la señal correspondiente en el sonoscopio (el software da la opción de guardar los datos por si es necesario un análisis posteriorde los mismos). Mediante un análisis de ésta, obtener los datos para llenar la columna correspondiente al evento 1 de la tabla 1. Repetir la caída de la regla (garantizar que se deja descender desde la misma posición) otras 4 veces y terminar de llenar la tabla 1.

Tabla 1
|Tramo |
|TIEMPO PROMEDIOTRAMO 1 (s) |0,0139 |
|INCERTIDUMBRE TIEMPO PROMEDIO TRAMO 1 (s) |0,0003 |
|TIEMPO PROMEDIO TRAMO 2 (s) |0,0057 |
|INCERTIDUMBRE TIEMPO PROMEDIO TRAMO 2 (s) |3,7417x10-5 |

|RAPIDEZ...