Conservación de la Energía Mecánica

CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA
OBJETIVOS:
1. Hacer un estimado de la fuerza de fricción utilizando valores medidos de la
aceleración de un sistema y la segunda ley de Newton.
2. Verificar el teorema del trabajo y la energía cinética comparando el cálculo del
trabajo realizado por la fuerza neta con el cambio en la energía cinética del
sistema medido con data estudio.
3. Investigar el principio de conservación de la energía mecánica cuando energía
potencial gravitacional es transformada en energía cinética
PRE-LAB:
1. Enuncie el teorema de trabajo y energía cinética.
2. Enuncie el principio de conservación de energía mecánica.
3. Establezca bajo que condiciones el principio de conservación de energía mecánica
NO es valido.
LABORATORIO:
B
A
1. Dibuje un diagrama de cuerpo libre del sistema mostrado en la figura, para cada
uno de los cuerpos y considerando la fuerza de fricción.
2. Establezca la expresión para la magnitud de la fuerza neta para el sistema.
Fneta =
3. Utilizando las ecuaciones de movimiento del sistema, encuentra la expresión para
la fuerza de fricción.
fk =
4. Realice el montaje del equipo de laboratorio según se muestra en la figura.
5. Añada masas al porta-masa, hasta que el carro se desplace en la pista. Coloque el
valor total de la masa colgante en la tabla 1
6. Coloque en el canal 1 de la interfase el conector digital de la polea inteligente.
7. Active el programa de DataStudio y seleccione la práctica titulada “TrabajoEnergía Cinética”.
8. Coloque nuevamente el carro en su posición inicial.
9. Active el programa seleccionando “START”.
10. Libre el carro para comenzar a tomar datos. (Detenga el carro antes que choque
con la polea)
11. Utilice la gráfica de velocidad contra tiempo para obtener la aceleración del
sistema y anótela en la tabla 1
12. Coloque 15 g adicionales en la masa colgante y repita los pasos del 8 al 11 hasta
que le haya añadido un total de 30 g a la masa colgante original.
13. Complete la tabla 1.
Mcarro =_____________kg
Desplazamiento del carro = D = _________m
Tabla 1
Mcolgante (kg)
a (m/s2)
14. Complete la tabla 2
Tabla 2
Wneto (J)
Mtotal (kg)
Fneta (N)
ΔK (J)
fk (N)
% Diferencia [ΔK,Wneto]
15. ¿Se podría descartar la fuerza de fricción? Explique.
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
16. Seleccione una de las tres corridas.
17. Establezca la expresión de la energía mecánica inicial.
E mecánica inicial =
18. Calcule el valor de la energía mecánica inicial.
E mecánica inicial = ____________ J
19. Establezca la expresión de la energía mecánica final.
E mecánica final =
20. Calcule el valor de la energía mecánica final.
E mecánica final = ____________ J
21. Compare los resultados de la energía mecánica inicial y final
Universidad Interamericana de Puerto Rico, Recinto de Bayamón
Departamento de Ciencias Naturales y Matemáticas
CORRECIÓN DE LABORATORIOS DE FÍSICA
Puntuación
1. Hoja de Asistencia*
1
2. Presentación del Informe
a. A computadora
b. Orden Correcto
c. Ortografía
1
1
1
3. Primera Página
a. Encabezado
b. Título
c. Nombres y fecha
1
1
1
Comentarios
____________________
2
____________________
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____________________
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4. Segunda Página
a. Objetivos
b. Teoría
½ 1
½ 1 1½ 2
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____________________
5. Tercera Página
a. Equipo y Esquema
½ 1 1½ 2
____________________
6. Cuarta Página en adelante
a. Datos y Cálculos
1
2 3 4 5 ____________________
b. Conclusión
½ 1 1½ 2
____________________
Subtotal
TOTAL
NOTA %
*NO aceptarán informes sin la firma del Profesor(a).