TP 3 Energia Cnba 2013

ufeffTp nº 3 Energia
Introduccion
Objetivos: El objetivo de este trabajo práctico es estudiar las transformaciones de energía asociadas a cuerpos en movimiento. Para esto vamos a utilizar dos dispositivos experimentales: el primero permitirá realizar diferentes análisis del movimiento de un cuerpo que se desplaza por una pista , el segundo nos permitirá profundizar el estudio de lastrasformaciones de energía en un móvil que se desplaza en una pista inclinada. Con estos dos dispositivos experimentales podremos medir también la energía que tiene un cuerpo en distintos puntos de la pista. Las energías a medir son la energía cinética (Ec), la energía potencial (Ep) y la energía mecánica (Em). Estas energías tienen propiedades particulares y son objetivo de estudio en este trabajopráctico, la energía cinética, por ejemplo , depende de la velocidad y la masa del cuerpo. En cambio, la energía potencial depende de la masa y la altura (con respecto del punto de referencia elegido arbitrariamente) del cuerpo (tomamos la gravedad como variable fija ya que no varía notablemente en ningún caso).
Ecuación de la EnergíaCinética:
Ec=½.masa+V²
Ecuación de la Energía Potencial:
Ep=m.g.h(Masa por gravedad por altura)
Formula de la EnergíaMecánica:
Em=Ec+Ep
Las variables directas a medir son la velocidad, el ángulo de inclinación de la pista, el desplazamiento, la altura y la masa, mientras que las indirectas son la energía mecánica , la energía cinética y la energía potencial gravitatoria.
Procedimiento experimental:
El procedimiento experimental se divide en dos partes:Primera parte:
En la primera parte dispondremos de un panel vertical con ménsulas en su superficie, como el que se muestra en la figura 1, que soportara una pista de plástico azul que le delimitara la trayectoria del cuerpo.
Utilizaremos un carro, una cinta métrica y dos sensores de barrera a conectados a un cronometro Smart Timer que nos permitirá medir la velocidad de los carros en distintasposiciones de las pistas.
Las variables a medir son la altura(h),la velocidad(v), la energía potencial(Ep), la energía cinética(Ec) y la energía mecánica(Em).


La masa del carro y su incerteza:
m = (102,2 0,1) g
Dejaremos en libertad el carro y observaremos su movimiento. Es necesario tener precaución de no empujar el carro por accidente ya que esto cambiaría el valor de la velocidad y porlo tanto de las energías implicadas en nuestros cálculos. La medición comenzará en el tope inicial de la pista y terminará en el tope final.
En cuanto a las incertezas para la velocidad, la altura, la energía potencial , la energía cinética y la energía mecánica tomamos las fluctuaciones del sistema( solo para la velocidad) (Véase Apéndice I) . Para la velocidad corresponde 0,1 cm/s ( se tomaroncinco mediciones en el punto C, ya que es el punto más alejado, de las cuales se obtuvo un promedio el cual fue restado a cada uno de los cinco valores obtenidos, y el mayor valor del residuo fue 0 ,por eso usamos como incerteza la menor unidad del Smart Timer) ; para el error absoluto de la altura, se utilizó 0,3 centímetros partiendo de la mínima unidad de medición del instrumento ; para lamasa 0,1g (esta incerteza no fue calculada , nos fue entregada junto con la masa del carro), para la energía cinética y la energía potencialvamos a tener un valor diferente por cada punto que tomemos (Véase Apéndice I); para la energía mecánica debemos sumar las incertezas de la energía cinética y de la energía potencial.
Calcularemos la Energía Mecánica de móvil en los puntos a,b y c. Para estoserá necesario establecer un sistema de referencia y medir las variables que nos permitirán hallarla.
Por ultimo construiremos una tabla con los valores de energía en los puntos señalados anteriormente en la pista, de manera de que podamos comparar y analizar los resultados obtenidos.

Segunda Parte:
Para estudiar los intercambios de energía que experimenta un carro que se desplaza por una...