• Author / Uploaded
• Diego Ramos

• Categories
• Energía potencial
• Fuerza
• Energía cinética
• Masa
• Mecánica

Citation preview

UNI FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

INFORME DE FISICA Nº3 TRABAJO Y ENERGIA

INTEGRANTES: -Gonzales Vicharra Mauricio -Ramos Vega Diego Fernando CURSO: -FISICA I PROFESOR: -José Teodoro Pachas SECCION: -F CICLO: -2018-I

PROLOGO

En este laboratorio tendremos como objetivo hallar el recorrido de un tramo del chispero y luego demostrar el trabajo y su energía cinética en el tramo que nuestro respectivo profesor ha marcado en el papel de trabajo.

INDICE

1. OBJETIVOS……………………………………………………………………...() 2. INSTRUMENTOS………………………………………………………………() 3. REPRESENTACION ESQUEMATICA DEL FENOMENO……...… () 4. FUNDAMENTACIONTEORICA DEL TEMA…………..……………..() 5. HOJA DE DATOS DE LABORATORIO………………………………….() 6. RESPUESTAS A LAS RESPUESTAS DEL MANUAL DE FISICA…() 7. CONCLUSIONES DEL TRABAJO REALIZADO……………….……..() 8. BIBLIOGRAFIA………………………………………………………………….() 9. APENDICE………………………………………………………………………..()

OBJETIVOS

 VERIFICAR EL TEOREMA DEL TRABAJO Y ENERGIA  EL ESTUDIO DE UN CUERPO USANDO LOS CONCEPTOS DE TRABAJO Y ENERGIA

INSTRUMENTOS

 Chispero electrónico  Fuente del chispero  Tablero y conexiones para aire comprimido  Papel eléctrico  Papel bond  Un disco metálico  Dos resortes  Una regla de 1m

Representación esquemática del fenómeno

FUNDAMENTACION TEORICA Cuando sobre un cuerpo actúa una fuerza F y el cuerpo experimenta un desplazamiento ∆s se dice que la fuerza ha realizado trabajo sobre el cuerpo, definimos este trabajo mediante esta expresión: ∆𝑊 = 𝐹. ∆𝑠 Este trabajo puede ser positivo o negativo dependiendo de las direcciones de F y del desplazamiento ∆𝑠. Cuando el cuerpo se mueve a lo largo de una curva por acción de una fuerza variable, entonces en un tiempo muy pequeño dt, el desplazamiento lo escribimos por la expresión diferencial ds, y el elemento de trabajo asociado a este desplazamiento será: 𝑑𝑾 = 𝑭. 𝑑𝒔 Donde F se considera esencialmente constante durante este desplazamiento. Otra forma de escribir la relación es la siguiente 𝑾 = 𝐸𝑐𝑓 − 𝐸𝑐𝑖 = Δ(𝑬𝒄) W =1/2mV2f - 1/2mV2i

Consideraciones importantes: - Si la fuerza y el desplazamiento tienen el mismo sentido, el trabajo es positivo. - Si la fuerza y el desplazamiento tienen sentidos opuestos, el trabajo es negativo. - Si la fuerza es perpendicular al desplazamiento, el trabajo es nulo. ENERGIA CINETICA Supongamos que F es la fuerza resultante de las fuerzas que actúan sobre una partícula de masa m el trabajo de dicha fuerza es igual a la diferencia entre el valor final y el valor inicial de la energía cinética de la partícula.

EK = 1/2mv2 El teorema del trabajo-energía que ya vimos indica que el trabajo de la resultante de las fuerzas que actúa sobre una partícula modifica su energía cinética

ENERGIA POTENCIAL En fuerza es conservativa cuando el trabajo de dicha fuerza es igual a la diferencia entre los valores iniciales y final de una función que solo depende de las coordenadas. A dicha función se le denomina energía potencial. 𝑩 ∫𝑨 𝑭. 𝒅𝒙

= EpA– EpB

El trabajo de una fuerza conservativa no depende de la trayectoria seguida para ir del punto A al punto B. Ei = Ef (x; y; z) El trabajo de una fuerza conservativa a lo largo de un camino cerrado es cero. 𝑨

∫ 𝑭. 𝒅𝒙 = 𝟎 𝑨

CONSERVACION DE LA ENERGIA Si solamente una fuerza conservativa F actúa sobre una partícula, el trabajo de dicha fuerza es igual a la diferencia entre el valor inicial y final de la energía potencial. 𝑩

∫𝑨 𝑭. 𝒅𝒙 = EpA – EpB Como hemos visto anteriormente, el trabajo de la resultante de las fuerzas que actúa sobre la partícula es igual a la diferencia entre el valor final e inicial de la energía cinética. 𝑩

∫𝑨 𝑭. 𝒅𝒙 = EkA – EkB Igualando ambos trabajos, obtenemos la expresión del principio de conservación de energía. EkA + EpA = EkB + EpB La energía mecánica de la partícula (suma de la energía potencial más cinética) es constante en todos los puntos de su trayectoria.

CONCLUSIONES -

-

-

-

Concluimos que a pesar de que los resortes están hecho del mismo material, no tienen la misma constante de elasticidad. La relación F=-kx no toma en cuenta las fuerzas externas que le afecten, lo que se comprueba experimentalmente. También concluimos que en la realidad el rozamiento entre las superficies no se puede anular, por el liso perfecto es un caso ideal, no existe. La energía mecánica no se conserva debido a fuerzas no conservativas, como es la fricción. Existe un error debido a la inexacta medición de las longitudes. Existe un error debido a la aproximación del voltaje del chispero. Por más notoria y definida que parezca la presión que ejerce el aire, no implica necesariamente que se elimine toda la fricción existente entre las superficies en contacto en nuestra experiencia.

RECOMENDACIONES -

Se recomienda tener cuidado y sobre todo hacer las mediciones lo más exacto posible, porque de eso depende el presente informe. Al reemplazar los datos debemos hacerlo con sus respectivas unidades.