CENTRO DE MATERIALES Y ENSAYOS REGIONAL DE BOGOTÁ ANÁLISIS Y DESARROLLO DE SOFTWARE (2521973) INFORME DE LABORATORIO GA3-220201501-AA3-EV01 INSTRUCTOR(A): ANGÉLICA ARISTIZABAL ( AREA FÍSICA) APRENDIZ: YAN CARLOS MERCADO GONZALEZ FECHA: 13 / NOVIEMBRE / 2022 TECNOLOGÍA DE LA INFORMACIÓN 1 OBJETIVO GENERAL El objetivo general este laboratorio fue reconocer el funcionamiento de la energía cinética en nuestra vida diaria a través de una situaciones cotidianas; teniendo presente a su vez la fórmula de la energía cinética, la conservación de la energía de un objeto común (en este caso se utilizó un carro), la velocidad, energía cinética transaccional del objeto y la fuerza aplicada a este mismo. MATERIALES Y METODOLOGÍA Para esta práctica de laboratorio se usó una variedad de materiales para un fin en común, en la mayoría de los ejercicios realizados se tomó principalmente la medida de la distancia del objeto, con el fin de desarrollar las preguntas generadas a través de esta práctica. Los materiales que se utilizaron en esta ocasión son: • Un carro de juguete con 7 cm de diámetro: Se comienza pesando nuestro objeto de experimentación, para proseguir a colocarlo sobre una lámina de cartón, se sostiene con un dedo para luego dejarlo libre y caer por la lámina. Luego, se repite el mismo ejercicio, aplicando fuerza sobre nuestro objeto. • Lámina de cartón: Se implementó este material como plataforma base para el carro de juguete, se colocó sobre una base para luego ser medida y se dejó correr el carro sobre esta. • Vasija de vidrio: Se implementa como base, brinda la altura para la lámina de cartón implementada para la práctica de laboratorio. 2 • Cronómetro: Herramienta implementada para tomar el tiempo de nuestro carro, la cuál nos permitirá recolectar datos los datos del tiempo necesario para llevar a cabo nuestros ejercicios. • Gramera: Herramienta que brinda la información necesaria de la masa del carro de juguete, permitiendo llevar a cabo los ejercicios a partir de sus datos. • Regla: Implementada para medir la distancia en nuestro ejercicio. A partir de estos materiales antes mencionados, se llevó a cabo nuestra práctica, donde se tiene la finalidad de encontrar la energía total del sistema, a partir de un ejercicio sencillo donde el carro de juguete recorrió por la lámina de cartón que se encuentra a una altura específica (9,5 cm), haciendo que el carro baje por la pendiente creada. Se prosiguió a tomar el tiempo con el cronómetro desde 0, desde el momento en que el carro comienza a moverse, hasta que se detiene, para finalizar se midió con la regla el recorrido que llevó a cabo nuestro objeto. 3 PASOS 4 PRESENTACIÓN DE RESULTADOS Primero se debe tener en cuenta los datos iniciales para comenzar con nuestro procedimiento: Carro de juguete 30 gr Lámina de Cartón 45 cm de largo x 20 cm de ancho Vasija de Vidrio ( Base) 9.5 Cm de alto Distancia 1 ( Sin fuerza añadida) 1.34 M Distancia 2 ( Con fuerza añadida ) 1.58 M Para hallar la energía del sistema, se tuvo en cuenta la fórmula de energía cinética. 5 Para iniciar se convirtió el peso del carrito a Kg: Seguido a esto, se convirtió la altura de nuestra vasija base (9,5cm): 6 Teniendo en cuenta nuestros resultados, la energía potencial fue: 𝑈=𝑚∗𝑔∗ℎ U= 0.294Kg ∗ 9.8m/seg2 * 0.095m U= 2.8812 * 0.095m U= 0.273 J A partir de estos resultados, se encontró la energía del sistema. Pero se nota que no tiene una velocidad, por lo cual procedemos a despejar: V= distancia / tiempo V= 1.34m/4.62seg V= 0.290m/seg De esta manera se procedió a hallar la energía cinética del sistema: Ec = ½ * mv² 7 Al obtener el resultado de la energía cinética, como también tenemos la energía potencial, hallamos la energía total. E= Ec + U E= 0.0348 + 0.273 E= 0.3078 Se procede a hallar la velocidad del objeto por cinemática traslacional: Tiempo: 4.62seg Distancia: 1.34m 8 Para finalizar, se realizó el mismo ejercicio con nuestro objeto, pero esta vez se le aplicará fuerza, la cuál se halló teniendo en cuenta los siguientes datos: un 9 ANÁLISIS Y DISCUSIÓN La energía cinética del carro en el sistema creado con el jarrón de vidrio y la superficie de cartón fue 0.0348N, ignorando la fricción del cartón y la resistencia que opone el aire. La velocidad tomada como medida de cambio en la posición que depende del desplazamiento que es la distancia que recorre el objeto y el tiempo que tardó el sistema en terminar (Petrucci et al., 2014), la aceleración que está dada por la velocidad del sistema divido el tiempo la cual dio como resultado (0.0632m/𝑠𝑔2), comprendemos como aceleración el cambio de la velocidad conforme pasa el tiempo en el sistema (Petrucci et al.,2014). El coeficiente de fricción fue de poca relevancia en el sistema ya que el objeto usado era un carro de juguete que posee ruedas y también al ser el cartón una superficie notablemente lisa pero aunque se considere “pulido” se va a presentar de todas formas una rugosidad microscópica (Espitia L., 2013) aunque cabe resaltar que en trabajos a escalas macro o en prácticas en las que se requiere una mayor precisión, la fricción es uno de los factores que más se toma en cuenta cuando de movimiento de traslación se habla, también la resistencia que presenta el viento en contra del movimiento del carro es una variable a notable pero no se tuvo en cuenta debido a su poca importancia ya que no hubo una fuerza que se considerará como obstáculo para la realización de la práctica, aunque al igual que la fricción esta sigue siendo una de las variables que pueden cambiar de manera notable resultados que comprometan los objetivos. 10 CONCLUSIONES La energía cinética es causada por la reacción sobre un objeto refiriéndose a su movimiento, esta energía está dada por la ecuación que relaciona la masa del objeto por la velocidad al cuadrado dividido entre 2 lo que nos expone que ambas variables M (masa) y V (velocidad) son relevantes en este sistema, la variación de alguno de estas implicaría un cambio en su energía cinética, otras variables que se pueden tener en cuenta es la fricción de la superficie y resistencia del viento que actúa como fuerza contraria, al ser el cartón una superficie lisa, no se tendria en cuenta la fricción del material, tampoco es relevante ya que el carro de juguete no necesita del rozamiento con el suelo para generar movimiento debido a que la altura del jarrón de vidrio genera una pendiente y que el coeficiente de fricción del cartón en este caso es bastante bajo. 11 BIBLIOGRAFÍA ● Angarita, A., Villalobos, J. Movilla, D. García, G. Jiménez, L. (2013). Energía Potencial y cinética: Práctica 10. Universidad Autónoma del caribe. Facultad de ingeniería: Departamento de ciencias básicas. Colombia, Barranquilla. ● Filmus, D. (2007). La energía, cambios y movimientos: cuadernos para el aula. – 1ª ed. Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología de la Nación. Argentina, Buenos Aires. ● Petrucci, D., Cruz, J. (2014). Parte II. La descripción del Movimiento: Velocidad. En Cruz, J., Petrucci, D. Cinemática Traslacional. La descripción del Movimiento. Argentina, La Plata. UNLP. ● Espitia, L. (2013). Determinación del coeficiente de fricción de deslizamiento para algunos materiales de uso común en ingeniería mediante el método de las oscilaciones armónicas. Universidad Tecnológica de Pereira. Colombia, Pereira – Risaralda. 12
