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• Andree Cáceres

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UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA

Laboratorio de Física I

CONSERVACION DE LA ENERGIA MECANICA

Integrantes:

____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________

Grupo de Laboratorio: ______________

Dia: ___________

Arequipa Perú. 2020.

SEGUNDA LEY DE NEWTON

Hora: __________

UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA

LABORATORIO DE FISICA I - MECANICA

I.- MATERIALES.  Una computadora con conexión a internet

II.- PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL. 1. Reconocer el simulador para la experiencia en el siguiente enlace: https://proyectodescartes.org/Telesecundaria/materiales_didacticos/2f_b02_t03_s02JS/index.html

2. Utilizando el simulador de energía mecánica (caso 1), identifique las condiciones iniciales, incertidumbre y energías en distintos puntos de la trayectoria. Según indicaciones del docente llene la Tabla 1 Tabla 1: Registre las condiciones iniciales proporcionados por el simulador Altura inicial Tiempo Aceleración de la gravedad

( 16 ± 0.01 )m (0.04 ± 0.01 )s 9.8 m/s2

3. Complete la Tabla 2 identificando las energía cinética, energía potencial y mecánica en diferentes puntos de la trayectoria del cuerpo (energía cinética y potencial -caso 1).

Tabla 2:___________________________________________________________

N°

Altura hi (m)

Tiempo t(s)

Rapidez v (m/s)

2

K (J)

U (J)

E (J)

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1 2 3 4 5 6 7

 16  11.16  6.68  3.33  1.62  4.46  10.82

 0.04 1.05  1.5   1.82 2.13  2.49   3.08

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 0.32 9.43  13.24  15.54  16.80  15.29  10.39 

 0.05 44.49  87.60  12.74  141.11  116.91  53.97 

156.75  112.31  69.20  36.06  15.69  39.89  102.83 

156.8  156.8  156.8   156.8  156.8  156.8  156.8

III. ANÁLISIS DE RESULTADOS. 1.

Elija uno de los datos de la Tabla 2 (valor de energía cinética) y determine la masa del móvil con su incerteza (en S.I) del cuerpo en movimiento.

1 K= mv 2 2 1 0.05= ∗m∗0.322 2 m=0.9765625 2.

Grafique las energía U, K y E en función de las alturas a partir de los datos de la Tabla 2.

Concervacion de la energia 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

0

2

4

6 U Linear (K)

3.

8

10

12

Linear (U) E

14

16

18

K Linear (E)

Explique el comportamiento de cada una de las curvas de U, K y E del gráfico anterior. 

La energía potencial se aprecia su pendiente positiva, mientras que la de cinética su pendiente tiende a ser negativa, y respecto al simulador se aprecia

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que la energía que mas se ejerce en el objeto es la potencial, ya que el objeto esta constantemente subiendo y bajando debido a la gravedad , mientras la cinética es un movimiento horizontal. La energía mecánica , es la enrgia constante que nos da al sumar la energia cinetica y la potencial, por lo tanto , es una recta horizontal y constante

IV. COMPARACION 1.

Según el esquema la energía potencial y cinética del cuerpo dependen del marco de referencia en el que se observa el movimiento. Utilizando el simulador, identifique las energías en cada punto y registre los valores en la Tabla 4, luego compare el valor de la energía mecánica total E en cada punto.

A

C B Tabla 4:________________________________________________________ Punto

Energía cinética

Energía potencial

K f (J)

Uf

A

0.05

156.75

B C

140.67 78.4

16.13 78.4

(J)

Energía mecánica E f (J ) 156.8 156.8 156.80

Realizar una comparación porcentual de EA y EC Respecto al punto c su energía mecánica queda en un 50% de energía cinética y 50% de energía potencial, a diferencia del punto a , que se encuentra en un casi 100% de energía potencial, mientras que la energía cinética es la mínima

V. CONCLUSIONES Considerando los objetivos, escriba detalladamente sus conclusiones. 

Finalmente se demuestra de forma teórica y experimental la relación entre la aceleración de un objeto y la fuerza aplicada sobre este, puesto que, tanto como en el simulador como en las gráficas presentadas con los datos obtenidos se presentaron resultados coherentes a la teoría.

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VI. CUESTIONARIO FINAL 1. Si cambiamos la billa por otra de mayor masa, ¿Cómo cambiaria los resultados? Todas las energías cambiarían , es decir la energía cinética, potencial y mecánica serian mayores , debido a la variación de dicha masa ya que respecto a sus fórmulas la energía va respecto al objeto que la requiere(masa) 2. En laboratorio se colocó un móvil de masa 782 g en la parte superior de una rampa inclinada un ángulo fijo, el móvil se desplazó a lo largo de la rampa y a partir del tiempo medido para diferentes distancias recorridas se determinó la energía mecánica total al final de cada tramo, tal como muestra la Tabla 3 Tabla 3:___________________________________________________________ D(m)

t(s) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2

E (J) 0.255 0.191 0.159 0.138 0.124 0.113

0.33 0.32 0.32 0.31 0.32 0.31

A partir de la Tabla 3 determine el valor promedio de la energía mecánica total E con su respectiva incerteza

σ=

√

0.00028333 =0.0030731 6∗5

E=0.318 ±0.003

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