LABORATORIO 5TO: POTENCIA Y ENERGÍA

Tema: Potencia y Energía

Objetivos:

a) Establecer la potencia desarrollada por el móvil que se desliza.
b) Determinar la energía potencial y cinética alcanzada por un móvil que se moviliza por un plano inclinado.
c) En función de la ley de conservación de energía , tomando como valor teórico la energía potencial y como valor experimental la energía cinética , aplique la teoría de errores , justifique o no la conservación de la energía .

Marco Teórico:

La energía potencial es la capacidad que tienen los cuerpos para realizar un trabajo, dependiendo de la configuración que tengan en un sistema de cuerpos que ejercen fuerzas entre sí. Puede pensarse como la energía almacenada en un sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Más rigurosamente, la energía potencial es una magnitud escala r asociado a un campo de fuerzas (o como en elasticidad un campo tensorial de tensiones). Cuando la energía potencial está asociada a un campo de fuerzas, la diferencia entre los valores del campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier recorrido entre B y A.

De todas las transformaciones o cambios que sufre la materia, los que más interesan a la mecánica son los asociados a la posición y/o a la velocidad. Ambas magnitudes definen, en el marco de la dinámica de Newton, el estado mecánico de un cuerpo, de modo que este puede cambiar porque cambie su posición o porque cambie su velocidad. La forma de energía asociada a los cambios en el estado mecánica de un cuerpo o de una partícula material recibe el nombre de energía mecánica.

- Energía Cinética:

La forma de energía asociada a los cambios de velocidad recibe el nombre de energía cinética. Un cuerpo en movimiento es capaz de producir movimiento, esto es, de cambiar la velocidad de otros. La energía cinética es, por lo tanto, la energía mecánica que posee un cuerpo en virtud de su movimiento o velocidad.

- Conservación de la energía mecánica:

Cuando se consideran únicamente transformaciones de tipo mecánico, es decir, cambios de posición y cambios de velocidad, las relaciones entre trabajo y energía se convierten de hecho en ecuaciones de conservación, de modo que si un cuerpo no cede ni toma energía mecánica mediante la realización de trabajo, la suma de la energía cinética y energía potencial habrá de mantenerse constante.

Materiales:

• Soporte Universal
• Tuerca Universal
• Plano de experimentación
• Balanza
• Cuerpo de Prueba
• Cronómetro
• Graduador
• Polea Fija

Procedimiento:

Proceso A

1. En el soporte universal ubicamos la tuerca universal.
2. Instalamos la polea fija y determinamos la masa del cuerpo de prueba.
3. Clocamos el cuerpo de prueba en la polea fija.
4. Determinamos la altura de A y B.
5. Colocamos masas adicionales para que el cuerpo de prueba suba.
6. Determinamos el tiempo.
7. Por último determinamos la potencia.

Proceso B

1. Ubicamos la tuerca universal.
2. Ubicamos la pista.
3. Determinamos el ángulo que debe de estar entre 20 a 25 grados.
4. Sacamos la altura de A a B.
5. Sacamos la energía potencial.
6. Dejamos libre el cuerpo hasta que descienda.
7. En el punto C, determinamos la energía cinética aplicada.
8. Determinamos la distancia recorrida y el tiempo necesitado.

Tabulación de Datos:















Cálculos:






















Conclusiones y Recomendaciones:

a) Establecimos la potencia desarrollada por el móvil que se desliza.
b) Además determinamos la energía potencial y cinética alcanzada por un móvil que se moviliza por un plano inclinado.
c) En función de la ley de conservación de energía , tomamos como valor teórico la energía potencial y como valor experimental la energía cinética ,
d) Aplicamos teoría de errores y justificamos nuestro resultado sobre la conservación de la energía.

Bibliografía:

• Biblioteca Interactiva Temática Estudiantil (Tomo IV), Editorial Océano, Barcelona – España, 2006.
• Biblioteca de Consulta Microsoft Encarta Premium 2008

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