A O DE LA DIVERSIFICACI N PRODUCTIVA Y EL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACI N

“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÒN PRODUCTIVA Y EL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÒN”


FISICA I
TRABAJO Y ENERGIA

PROFESOR DEL CURSO:
Ing. Caballero

ESTUDIANTES:
Galindo Colonio Jesús 20154126I
Bances
Choque Lizana
2015-I





TRABAJO Y ENERGÌA
OBJETIVO: verificar trabajo-energía mecánica
EQUIPO:
Plancha de vidrio en marco de madera.
Un disco con sistema eléctrico.
Un chispero electrónico consu fuente de poder.
Dos resortes.
Una hoja de papel eléctrico y dos hojas de papel bond.
Dos pesas de 50 g y dos pesas de 100 g cada una.
Una regla milimetrada, compás y dos escuadras.
Un cronómetro digital.
Un nivel.
FUNDAMENTO TEÒRICO
Cuando sobre un cuerpo actúa una fuerza F y el cuerpo experimenta un desplazamiento Δs, se dice que la fuerza ha realizado trabajo sobre el cuerpo; definimos estetrabajo mediante la expresión:
ΔW=F.Δs
Este trabajo elemental puede ser positivo o negativo dependiendo de las direcciones de F y del desplazamiento Δs,




Cuando el cuerpo se mueve a lo largo de una curva por acción de una fuerza variable, entonces en un tiempo muy pequeño dt, el desplazamiento lo escribimos por la expresión diferencial ds, y el elemento de trabajo asociado a este trabajoserá:
dW=F.Δs
donde F se considera esencialmente constante durante este desplazamiento. Para la trayectoria indicada en la figura 2, entre los puntos i y f, el trabajo realizado entre estos dos puntos será:

w=.Δ
Cuando los desplazamientos Δ son muy pequeños, la sumatoria se convierte en la integral:
W=
Se demuestra que este trabajo W es igual a:
W=-=Δ(EC)
“el trabajo realizado por la fuerzaresultante que actúa sobre un cuerpo es igual al cambio de la energía cinética de dicho cuerpo”. A este resultado se le conoce como el “TEOREMA DEL TRABAJO-ENERGÌA CINETÌCA”.
Otra forma de escribir la relación es la siguiente:
W=m-m
Donde es la velocidad del cuerpo en el punto final y es la velocidad del cuerpo en el punto inicial de la trayectoria considerada.
Para verificar el resultado, nosvalemos de un disco metálico que se encuentra suspendido de un colchón de aire de manera que cuando este se desplace sobre la superficie plana del vidrio, las fuerzas de fricción se pueden considerar insignificantes. Las fuerzas que obligan al disco a realizar un movimiento curvo en el plano son ejercidas por dos resortes de constantes elásticas diferentes como se muestran en la figura, en la que lospuntos A y B son puntos fijos.
Si el disco es conectado a un chispero electrónico, se puede registrar la trayectoria que describe el centro del disco bajo la acción de las fuerzas, como lo que esta mostrado en la figura (3b) y de esta manera podemos medir: el desplazamiento entre cada par de puntos vecinos; la velocidad instantánea como una aproximación a la velocidad media entre dos marcasvecinas. También podremos medir la elongación (longitud final – longitud inicial) de cada resorte ejerce sobre el disco. Así mismo, encontraremos la componente de la fuerza resultante tangente a la trayectoria.
PROCEDIMIENTO
1. Nivele horizontalmente la superficie de la plancha de vidrio.
2. Monte el disco y los resortes como se muestra en la figura 4.
3. Encuentre la frecuencia del chispero. Trabajecon la frecuencia mayor del chispero electrónico.
4. Como ensayo (sin prender el chispero), jale el disco hasta una posición 0, figura (3b) y observe el tipo de trayectoria que describe al ser soltado. (repita esta operación varias veces hasta que observe que el disco cruce a su propia trayectoria).
5. Sobre el papel en el que se va a obtener la trayectoria del disco, marque los puntos A y B,correspondientes a los extremos fijos de los resortes.
6. Lleve el disco hasta una posición 0 y en el momento de soltarlo encienda el chispero. Apague el chispero cuando el disco cruce su propia trayectoria.
7. Repita los pasos 5 y 6 res veces en diferentes hojas de papel y escoja la hoja que tenga los puntos con mejor nitidez para el análisis de datos.
8. Retire los resortes y mida sus longitudes...