Conservacion de La Energia
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INFORME DE LABORATORIO EXPERIMENTACION FISICA I...
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CONSERVACION DE LA ENERGIA
observados
y
analizados
por
nosotros mismos.
INFORME DE LABORATORIO EXPERIMENTACION FISICA I
MARCO TEORICO 1.1 Energía Es la capacidad que tiene un sistema
INTRODUCCION
físico para realizar trabajo. La materia
MATERIALES NECESARIOS PARA LA PRÁCTICA
posee energía como resultado de su movimiento movimiento o de su posición en
Instrumentos de medición Cinta pegante Papel periódico Balín Papel carbón Plomada Cuchilla de afeitar Hilo de coser
relación con las fuerzas que actúan
sobre ella. La energía asociada al
movimiento movimiento se conoce como energía
cinética (Ec), mientras que la
relacionada con la posición es la
OBJETIVOS
Poner
en
conocimientos teoría
práctica
los
adquiridos
en
relacionados
conservación
energía potencial (Ep). Por ejemplo,
de
con
la
la
energía
práctica
algunas
mecánica.
Poner
en
un péndulo que oscila tiene una energía potencial máxima en los extremos de su recorrido; en todas las posiciones intermedias tiene energía
técnicas de linealización.
cinética y potencial en proporciones
Practicar en el manejo del papel
diversas. La energía se manifiesta en
milimetrado o el computador. Obtener
describan
ecuaciones fenómenos
que
nos
físicos
varias formas, entre ellas la energía mecánica, térmica, química, eléctrica, radiante o atómica. atómica. Todas las las formas
de energía pueden convertirse en otras
trabajo útil se disipa como calor de rozamiento.
formas mediante los procesos
Las observaciones empíricas del
adecuados.
siglo XIX llevaron a la conclusión de En el proceso de transformación
que aunque la energía puede
puede perderse o ganarse una
transformarse no se puede crear ni
forma de energía, pero la suma total
destruir. Este concepto, conocido
permanece constante.
como principio de conservación de
Un peso suspendido de una cuerda
la energía, constituye uno de los
tiene energía potencial debido a su
principios básicos de la mecánica
posición, puesto que puede realizar
clásica. Al igual que el principio de
trabajo al caer. Al disparar un fusil,
conservación de la materia, sólo se
la energía potencial de la pólvora se
cumple en fenómenos que implican
transforma en la energía cinética del
velocidades bajas en comparación
proyectil. La energía cinética del
con la velocidad de la luz. Cuando
rotor de una dinamo o alternador se
las velocidades se empiezan a
convierte
eléctrica
aproximar a la de la luz, como
inducción
ocurre en las reacciones nucleares,
energía
la materia puede transformarse en
en
mediante
energía la
electromagnética. eléctrica
Ésta
puede
almacenarse
a
como
su
vez
energía
energía y viceversa. En la física moderna
se
unifican
ambos
potencial de las cargas eléctricas en
conceptos, la conservación de la
un condensador o una batería,
energía y de la masa.
disiparse en forma de calor o
Como ejemplo, se muestra los
emplearse para realizar trabajo en
valores de la energía para un
un dispositivo eléctrico. Todas las
péndulo simple únicamente en sus
formas
valores extremo (Figura 1):
de
energía
tienden
a
transformarse en calor, que es la forma más degradada de la energía. En los dispositivos mecánicos la energía no empleada para realizar
h = X 2 /4y
EJERCICIOS DE CONSERVACION DE LA ENERGIA Altura máxima h
Ep = mgh
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
SISTEMA CUCHILLA-BALÍN se realizó el montaje como se muestra en la Figura 2. Teniendo en cuenta todas las precauciones del caso con la cuchilla de afeitar y además que el hilo de coser fuera cortado lo más cerca posible al balín
para evitar cabeceos y ángulos de tiro diferentes de cero.
Ep = mgh
Figura 1. Valores de la energía al momento de iniciarse la trayectoria (Ep) y cuando pasa por la posición 1 Ec =
mv
2
de equilibrio (Ec) 2
1.2 Modelo teórico para el sistema péndulo-cuchilla
Asumiendo que no existe resistencia del
aire,
la
ecuación
que
Figura 2. Montaje experimental del sistema Cuchilla-balín
nos
relaciona la altura del péndulo (h) con
Se procedió a llenar la Tabla 1
el desplazamiento sobre el piso (x),
usando para cada caso un
considerando
valor de h diferente, donde
parabólico
el
descrito
romperse el hilo es:
movimiento después
de
Vfpéndulo, es la velocidad de la masa justo cuando el hilo es
roto y V0,parabólico es al
obtuvieron y se establecieron se llenó
velocidad inicial del
la siguiente tabla:
movimiento parabólico también
y=_______106__________cm.
cuando el hilo es roto.
Tabla 1.
Para poder hallar Péndulo se usó la siguiente ecuación:
= √ 2ℎ
Vf,péndulo
V0,parabólico
(m/s)
(m/s)
0,88
0,96
8,33
1,25
1,28
2,34
Er%
G=9, 77 (grav edad en
1,53 1,76 1,97 2,16 2,33 2,50
1,63 1,93 2,01
6,13 8,80 1,99
2,10 2,25 2,51
2,8 3,55 0,39
Palm
Para verificar que estos datos están bien se procedió a hacer el Porcentaje de error para cada caso, donde si Er% 10 % se vuelve a realizar el experimento. El porcentaje de error h(cm)
X(cm)
Vf,péndulo
V0,parabólico
(m/s)
(m/s)
ira) H=va riable
4
45
0,88
0,96
8
60
1,25
1,28
12
76
1,53
1,63
16
90
1,76
1,93
20
94
1,97
2,01
24
98
2,16
2,10
28
105
2,33
2,25
32
117
2,50
2,51
Para hallar la V0pa raboli co se
usó la siguiente ecuación:
0 = 2
G=9,77 (gravedad en Palmira) X=desplazamiento balín Y= constante (1.06 m)
Reemplazando en las anteriores ecuaciones los valores que se
se halla con la siguiente ecuación:
− | % = |00 100
Los porcentajes de errores que se obtuvieron respectivamente fueron los siguientes:
CONCLUSIONES BIBLIOGRAFIA
Demostrar la siguiente ecuación:
h = X 2 /4y
Reemplazamos los valores que tenemos y verificamos que la ecuación es cierta:
(5)^ = 4,77 ℎ = (6)
De esta manera verificamos que la ecuación es correcta, debido que cuando el balín alcanza un desplazamiento (x) de 45 cm tiene una altura (h) de 4 cm. Graficando h vs x, se obtiene una curva de tipo potencial
140
y = 24,257x0,4502 R² = 0,9886
120 100 80 60 40 20 0 0
5
10
15
20
25
30
35
http://www.metas.com.mx/uti leras/calculoacelgravedad.p hp
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