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• Alfredo Choque

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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES FACULTAD DE INGIENERIA CURSO BÁSICO

LABOR ATORIO DE INFORMACION: NOMBRE: TEMA: CONSERVACION DE LA ENERGIA MECANICA GRUPO:

´´

CARRERA: DOCENTE: ING. FECHA DE REALIZACIÓN DEL LABORATORIO: 09 DE NOVIEMBRE DEL .

FECHA DE ENTREGA DEL INFORME: 16 DE NOVIEMBRE DEL

INDICE

1 OBJETIVOS……………………..……………………………………………………3 2 FUNDAMENTO TEORICO................................................................................3 3 MATERIALES………………………………………………….…………………….4 4 PROCEDIMIENTO……….…………………………….………………………….4 5 ANALISIS DE DATOS…….………………………………………………………5 6 CONCLUSIONES………...………………………………………………………...7 7 BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………………….7 8 ANEXOS

….…………………………………………………………………….7

2

1. OBJETIVOS o Determinar la energía cinética de un cuerpo o Determinar la energía potencial de un cuerpo en el campo gravitacional de la tierra o Verificar la conservación de la energía mecánica total de un cuerpo 2. FUNDAMENTO TEORICO La energía es la capacidad para producir trabajo. Existen diversas formas de energía: mecánica, calorífica, sonora, eléctrica, etc. Un cuerpo de masa m que se traslada con una velocidad de módulo mecánica que se denomina energía cinética y que está dada por y tiene una forma de energía

1 k = mv 2 2

(1)

Si el cuerpo forma parte de un sistema en el que está sometido a la acción de fuerzas conservativas, entonces el cuerpo (o más propiamente, el sistema) tendrá otra forma de energía mecánica denominada energía potencial, U, que se debe a su posición (o más propiamente, a la configuración del sistema que conforma). Una fuerza es conservativa si el trabajo hecho por esa fuerza sobre un cuerpo siguiendo una trayectoria cerrada, es cero; en caso contrario, será no conservativa. Entonces, la energía mecánica total de un cuerpo, E, es

E=K + U

(2)

Si sobre un cuerpo actúan sólo fuerzas conservativas, su energía mecánica total no cambia; es decir, se conserva. l-a fuerza gravitacional es un ejemplo de fuerza conservativa. En las cercanías de la superficie terrestre, si se asume que la energía potencial (gravitacional) de un cuerpo es cero, cuando ese cuerpo esté a una altura ft de su posición original, su energía potencial será

U=mgh

(3)

Cuando el deslizador está en la posición izquierda tiene una velocidad, Vo; entonces, su energía cinética inicial es

1 2 k0 = m v0 2

(4)

Se asumirá que, en esa posición, la energía potencial del deslizador es cero; es decir,

U 0=0

(5)

Luego, la energía mecánica total inicial del deslizador es

3

1 E0=K 0+ U 0= m v 02 2

(6)

Cuando el deslizador haya ascendido una altura vertical h tendrá una velocidad v y sus energías cinética y potencial serán, respectivamente, Luego la energía mecánica total del deslizador será:

1 2 E=K + U= m v +mgh 2

(9)

Debiendo cumplirse que

E=E 0

(10)

Si en el arreglo de la Figura 1 se conoce x, h puede calcularse por propiedades trigonométricas; siendo

h=

H x L

(11)

3. MATERIALES o Deslizador o Detector de movimiento o Carril o Reflector o Regla 4. PROCEDIMIENTO 1) Montar el arreglo de la Figura. se debe nivelar el carril como se indicó luego, medir con un vernier la altura a la que se encuentra el extremo izquierdo del carril y, con el tornillo de soporte adyacente, hacer que ese extremo descienda 5.00[mm] (la altura H). Aprovechando la bisagra que tiene el detector de movimiento, girar su emisor de ultrasonido de manera que quede perpendicular a la dirección del carril; aunque el Angulo necesario será pequeño 2) Medir la distancia Z desde e1 extremo izquierdo del carril hasta e1 lugar donde se ubica el soporte de la derecha. 3) Iniciar el programa Logger Pro y abrir el archivo ENERGÍA. 4) Colocar el deslizador a aproximadamente 30[cm] del detector dc movimiento y ubicar la posición cero en ese lugar activando el botón Cero de la barra de herramientas. 5) Sujetar el deslizador a aproximadamente 20[cm] del detector de movimiento. Encender el soplador. Activar el botón Tomar Datos de la barra de herramientas y. después de que este botón se convierta en el botón Detener. Dar un pequeño empujón hacia la derecha al deslizador. En la pantalla de Logger Pro se llenará la tabla .x'-v, y los valores de x' se mostrarán en el gráfico adyacente en función del tiempo. Apagar el soplador. El empujón debe ser tal que x' llegue a un valor máximo de 0.61m] aproximadamente; de no ser así, repetir la toma de datos.

4

6) Llenar la Tabla I de la Hoja de Datos con los datos de la tabla de Logger Pro

5. ANALISIS DE DATOS 1) Se asumirá que cuando el deslizador está en la posición correspondiente el primer valor de x¨ de la tabla 1 de la hoja de datos, su energía potencial es cero; luego en esa posición X será 0 (m) y V será V0 por tanto a partir de la mencionada tabla, elaborar una tabla X-V donde X se calculará restando el primer valor de x¨ a cada valor de x¨.

X =X } rsub {i} - {X1 i=(1,2,3,4,,,,,,,,,12) Nª 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

X" 1 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03

x" (m) 0,03 0,156 0,271 0,369 0,456 0,533 0,597 0,648 0,691 0,717 0,735 0,741

x (m) 0 0,126 0,241 0,339 0,426 0,503 0,567 0,618 0,661 0,687 0,705 0,711

v (m/s) 0,612 0,579 0,528 0,467 0,409 0,35 0,289 0,233 0,173 0,113 0,062 0,017

2) A partir de la tabla X-V del punto anterior, con la ecuación (11) elaborar una tabla v-h

h=

H x L

H=0,003 (m)

L=1,22(m)

para x1:

h1=

H 0,003 x 1= ∗0=0(m) L 1,22

h2=

H 0,003 x 2= ∗0,126=0,000309(m) L 1,22

La siguiente tabla se formara:

5

Nª 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

v (m/s) 0,612 0,579 0,528 0,467 0,409 0,35 0,289 0,233 0,173 0,113 0,062 0,017

h (m) 0 0,00031 0,00059 0,00083 0,00105 0,00124 0,00139 0,00152 0,00163 0,00169 0,00173 0,00175

3) Calcular E0 con el primer valor de V DE LA TABLA V- h del punto anterior m=0,1736 Kg

1 1 E0= mv 02= ∗0,1736∗( 0,612 )2 2 2 E0=¿ 0,0325 (J)

4) A partir de la tabla v-h del punto 2 con las ecuaciones (7), (8) y (9), elaborar una tabla hK-U-E

1 k = mv 2 2

U=mgh

(7)

1 E=K + U= m v 2 +mgh 2 Nª 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

(8)

(9) h (m) 0 0,00031 0,00059 0,00083 0,00105 0,00124 0,00139 0,00152 0,00163 0,00169 0,00173

K 0,03251 0,029099 0,024198 0,01893 0,01452 0,010633 0,00725 0,004712 0,002598 0,001108 0,000334

6

U 0 0,00053 0,001 0,00141 0,00179 0,00211 0,00237 0,00259 0,00278 0,00288 0,00295

E 0,03251 0,02963 0,0252 0,02034 0,01631 0,01274 0,00962 0,0073 0,00537 0,00399 0,00328

12

0,00175

0,000025

0,00298

0,00301

5) En un gráfico energía vs altura ubicar los puntos correspondientes de los valores K,U y e de la tabla obtenida en el punto anterior

E vs h 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0

0.01

0.01

0.02

0.02

0.03

0.03

0.04

6. CONCLUSIONES o Determinamos la energía aplicando la ley de la conservación de la energía o Comprobamos en el laboratorio el principio de la conservación de la energía es decir la variación de la energía potencial en función de la energía cinética o Observamos un evento de movimiento de un cuerpo que cae por un plano inclinado y en el estudiamos el principio de la conservación de la energía 7. BIBLIOGRAFIA Guía análisis de errores y graficas _teoría y ejercicios_ING.ALVAREZ HUAYTA Guía de laboratorio de física básica I _ ING.MANUEL SORIA https://m.monografias.com/trabajos98/energiamecanica 8. ANEXOS

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