Física General

Práctica 5. Conservación de la energía

 

OBJETIVO: Verificar la conservación de la energía mecánica.

Material requerido.-

                Riel de mínima fricción

                Polea con soporte p/Riel

                Computadora.

                Interface.

                Fotocompuerta auxiliar.

                Carro dinámico

                Balanza. 

                Juego de pesas.              

                1.5 m de hilo.

               
Realizar una investigación sobre el tema para tu resumen. Energía mecánica, conservación de la energía.

Procedimiento.

1. Nivele longitudinal y transversalmente el riel.
2. Arme según el esquema y pese los carros deslizadores con sus respectivas banderas.
3. Inicie el programa en la computadora a modo que mida lo que tarda en pasar la bandera.
4. Coloque el carrito a 60 cm. del extremo del riel con la polea.
5. Coloque la fotocompuerta de tal manera que la primera lectura corresponda a una distancia de 5 cm. más cercana que el punto inicial, esto es x₁.
6. Inicie y mida 5 veces el intervalo de tiempo.
7. Calcule la velocidad del carro con el intervalo de tiempo medido.
8. Calcule la energía cinética del sistema deslizador-pesa antes y después de soltar el deslizador.
9. Calcule la energía potencial del sistema antes y después de soltar el deslizador.
10. Calcule la energía mecánica total del sistema antes y después de soltar el deslizador y compárelas.
11. Llene la tabla moviendo la fotocompuerta 5 cm hacia la polea, cada vez

 Conservación de la Energía

E_o = m_w g h + EP_c + EC_w +EC_c

E_f = m_wg(h - 0.5) + EP_c + 0.5 m_w (V_w )² + 0.5m_c(V_c)²

E_o = E_f                                   V_w = V_c = V

m_w g h + EP_c = m_wg(h - 0.5)  +   EP_c + 0.5(m_w + m_c)V²

0.5 m _w g = 0.5 (m_w +mc)V²

En este caso realizaremos la tabla siguiente. Graficar en el eje x la posición y en el eje y todas las energías (cinética, potencial gravitatoria y total).

Fila	Tiempo (s)	Posición (m)	Velocidad (m/s)	Aceleración (m/s2)	Ec (J)	Ep (J)	ET (J)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Finalizar la tabla calculando la energía cinética (EC), la energía potencial gravitatoria (EP) y la energía total (ET). Y determinar si se conserva o no la energía, explicando por qué.

Preguntas.

1. ¿Qué tipo de curva muestra la gráfica de cambio de energía cinética contra trabajo?

2. ¿Cuál es el valor de la pendiente de la recta que se ajusta a la gráfica de cambio de energía cinética contra trabajo?

3. ¿Cuál es el valor donde cruza la recta con el eje vertical?

4. ¿Qué significado tiene que pase por el origen?

5. ¿A partir de la gráfica de cambio de energía cinética contra trabajo, qué relación existe entre ambas variables?