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UNIVERSIDAD CATOLICA BOLIVIANA “SAN PABLO” Facultad de Ingeniería

Laboratorio de Física – FIS 172

Semestre: I-2017

LABORATORIO DE FISICA I CONSERVACION DE LA ENERGIA MECANICA Zambrano Chavez Lander Alviruzi Tintaya Paola Andrea Paralelo 12/ viernes 12:45-14:15 7-abril-2017 Resumen.– Se puede decir que en ausencia de toda fuerza que realice trabajo, con excepción de la fuerza gravitatoria, la energía mecánica total que posee un cuerpo es constante en todo instante de tiempo. En el siguiente informe se verá como experimentalmente determinamos el principio de la conservación de la energía mecánica y la constante “k” del resorte. Índice de términos. - conservación, energía, mecánica, potencial.

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Donde: 1. OBJETIVOS   Determinar la constante “k” del resorte.   Determinar de manera experimental la relación que existe entre las energías en el punto 1 y en el punto 2 de dicho experimento. 2. FUNDAMENTO TEÓRICO La energía mecánica es la parte de la física que estudia el equilibrio y el movimiento de los cuerpos sometidos a la acción de fuerzas. Hace referencia a las energías cinética y potencial. Se puede decir también que energía mecánica a la suma de las energías cinética y potencial (de los diversos tipos). Donde:

K= energía cinética. M= masa. V= velocidad. Energía Potencial Se define como la energía determinada por la posición de los cuerpos. Esta energía depende de la altura y el peso del cuerpo. Con lo cual un cuerpo de masa m situado a una altura h (se da por hecho que se encuentra en un lugar con gravedad) posee energía. Dando lugar así a las siguientes ecuaciones:

E1 = E2 (1)

EM= energía mecánica. K= energía cinética. Ug=energía potencial gravitacional. Entonces

EE

1 2 = 2 k x

(2) EC

1 2

=

2 m v

(3) Ley de hooke

3. PROCEDIMIENTO

Energía Cinética Se define como la energía asociada al movimiento. Ésta energía depende de la masa y de la velocidad según la ecuación

F= kx w= kx m*g= kx

3.1 MATERIALES

 

1 foto sensor 1 Carrito

(4)

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    

carrito a diferentes grados de compresión y pasaba por el foto sensor, el que media el tiempo que pasaba la banderita en el foto sensor, asimismo media también la energía elástica y cinética.

1 Carril Resorte Masa colgante Hilo 1 Balanza 3.2 Figura

4. DATOS EXPERIMENTALES TABLA 1 N 1 2 3 4 5 6

FIGURA 1. ARMADO DEL SISTEMA. En la figura 1 se muestra el armado de la primera parte del experimento con el resorte vertical.

FIGURA 2. SEGUNDA PARTE DEL EXPERIMENTO.

M(kg) 0,8 1,3 1,8 2,3 2,8 3,3

X(m) 0,008 0,015 0,023 0,03 0,038 0,042

En la tabla 1 se muestra que en la primera columna están las veces que se le añadió pilas, en la segunda las masas acumulativas y las veces en que se comprimió el resorte en la tercera columna.

TABLA 2

mcarrito =0,5018 kg N

En la figura 2 se muestra lo que fue el armado del sistema con el resorte horizontal.

3.3 DESCRIPCIÓN

a) El resorte estaba vertical, se le agregaban pesos con la lata, se pesaban los pesos y se vio cuanto se comprimía el resorte es decir a través de los pesos se comprimía el resorte. b) El resorte estaba en forma horizontal, el cual empujaba al

X(m )

1

0.009

2

0,013

3

0,017

4

0,024

5

0,028

6

0,033

t1

t2

L=0,025 m

t3

t4

tp

V=

L tp

(s)

(s)

(s)

(s)

(s)

0,06 3 0.05 3 0,04 0 0,02 9 0,02 5 0,02 1

0.06 6 0,05 2 0,04 1 0,02 9 0,02 6 0,02 1

0,06 7 0,05 2 0,04 1 0,03 0 0,02 5 0,02 2

0,06 2 0,05 4 0,04 3 0,03 0 0,02 5 0,02 1

0,06

0,41

0,05 2 0,04 1 0,03 0 0,02 6 0,21 5

0,48

En la tala 2 se observa el número de veces que se realizó el experimento, la distancia en metros y los diferentes tiempos en segundos, el tiempo promedio y la velocidad.

5. ANÁLISIS DE DATOS

0,60 0,83 0,69 0,12

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5.1. RESUMEN DE LOS DATOS TABLA 3 W 7,848 12,753 17,658 22,563 27,468 32,373

X 0,008 0,015 0,023 0,03 0,038 0,042

En la tabla 3 se observa los datos necesarios de la tabla 1 para graficar así la distancia.

5.3. GRÁFICA a) 0.05 0.04

0.02 0.01 0

TABLA 4

E1

E2

0,000016605 0,00004056 0,0000867 0,00023904 0,00027048 0,00006534

0,102 0,120 0,150 0,208 0,173 0,030

En la tabla 4 se muestra las energías donde la energía 1 es elástica y la energía 2 es cinética.

5.2. ANALOGIA MATEMATICA

De la ecuacion 4 se obtiene: F= m*a W =KX

y=B x+ A DE TIPO LINEAL

De la ecuación 1 se obtiene: E1 KE 2 = Y=AX+B DE TIPO LINEAL

f(x) = 0x - 0 R² = 0.99

0.03

5

10

15

20

25

30

35

Figura 3. Se muestra una gráfica de tipo lineal donde en el eje x las compresiones del resorte y en el eje y el peso. b)

Columna1 0 0 0 0

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

5.1 Resultados Los resultados obtenidos, a interpretar, de la experimentación fueron �=Pendiente de la recta � =Intersección con el eje “y” � =Correlación de los datos 0,99 5.2 interpretación 6. Conclusiones y Recomendaciones

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7. Bibliografía

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