Wednesday, 24 May 2017
Práctica: Energía PDF Print E-mail
Written by Administrator   
Wednesday, 01 October 2008 03:26

Conservación de la energía mecánica.

 
 

Objetivos generales:

 

l     Familiarizar al estudiante con los conceptos de conservación de la energía

l     Enseñar el uso  de tecnología moderna en la aplicación científica.

l     Aprender técnicas  matemáticas para análisis de valores experimentales confrontados contra valores teóricos.   

 
 

Objetivos Específicos:

 

l        Determinar  energías cinéticas a partir de datos de mas, distancia y tiempo.

l        Determinar energías potenciales a partir de datos de masa y altura.

l        Comprobar que la energía mecánica se conserva en un sistema de baja fricción.

l        Identificar fuentes de error que pueden presentarse en un experimento de cinemática.

 
 

Guía para el marco teórico.

 

            Buscar información referente a los siguientes términos:

l        El concepto de trabajo.

l        El concepto de energía, tanto el general como el utilizado por la mecánica.

l        El principio general de la conservación de la energía.

l        Explicar que son fuerzas conservativas, no conservativas y fuerzas disipativas como parte de las no conservativas.

l         Definir  energía mecánica y dar las condiciones bajo las cuales se conserva.

l        Dar la expresión matemática de energía mecánica y dar condiciones bajo las cuales e conserva.

l        Dar la relación entre trabajo y energía (teorema del trabajo y energía):

 
 

Equipo y materiales.

 
1

Equipo de baja fricción

1
Bloque de madera
1
 Una fuente
1
Una bobina
2

Fotosensores

1    Calculadora científica

 
 
Procedimiento:
 

l     Pese la masa del carrito que se deslizará sobre el riel de aire.  Anote dichos valores en la bitácora. Obtenga el ángulo inclinación del riel y anótelo en la bitácora.

l      Verifique que el equipo esté armado como se muestra en la siguiente figura.

  

Equipo riel
 

l     Conecte la primera foto-compuerta cerca del punto de salida del móvil, tal que al realizar el mínimo movimiento corte el haz de luz de la misma. Esta foto-compuerta debe estar conectada a la interfaz en el canal 1.

l     Coloque la segunda foto-compuerta a una distancia de 50 cm de la anterior.

l     Llame el programa de DataStudio presionando sobre el ícono que se encuentra en el escritorio. Seleccione crear nueva actividad.

l     De la ventana de sensores seleccione el símbolo de foto-compuerta y arrástrela al canal uno de la figura que representa a la interface. Realice el mismo proceso para anexar otra foto-compuerta y colóquela en el canal 2. 

l     El carrito se colocará en la esquina cerca de la bobina amarilla, la cual posee un campo magnético generado por una corriente que lo sostendrá.

l     Configure las dos foto-compuertas haciendo doble clic sobre su símbolo y en propiedades indique que solo dé el valor tiempo de la foto-compuerta.

l      Presione el interruptor (botón rojo) un instante después de que se haya presionado el botón inicio de la interfaz del DataStudio.

l     Una vez que llegue el carrito a pasar la segunda foto-compuerta presione “detener” en la interfaz gráfica. Anote en la bitácora el valor de tiempo calculado mediante la resta de los valores de tiempo de ambas foto-compuertas. Repetir 3 veces dicha medición. Calcule su valor promedio y desviación estándar. Anote también el valor de la distancia entre las foto-compuertas.

l     Repetir el proceso de medición de tiempos para las distancias  60cm, 70, cm, 80 cm,   90 cm y 100 cm .

l     Cierre el programa DataStudio y abra el programa “ENERGIA”.

l     Al iniciar el programa “ENERGIA”  este le solicitará indicar el valor de la masa  del carrito, no olvide indicar su incertidumbre. Este valor  debe anotarlo en su bitácora.

l     Seleccione la opción “Calcular energía cinética”. Una vez seleccionada aparecerá una tabla que debe ser llenada y posteriormente copiada en la bitácora. Llene la información que se le solicita en la región derecha de la pantalla. 

l     Seleccione la opción “Calcular energía potencial”. Una vez seleccionada la opción aparecerá una tabla que debe ser llenada y posteriormente copiada  en la bitácora. Llene la información solicitada en la región derecha de la pantalla y anexe todo lo realizado en la bitácora.

l      Finalmente  escoja la opción “energía mecánica” y anexe la información que se le solicita.

 
 
Guía para el análisis.
 

            Tome en cuenta las anotaciones que realizó en su bitácora.  Analice:

l        Comportamiento de los datos de energía cinética al aumentar el desplazamiento.

l         Comportamiento de los valores de la energía potencial al aumentar el desplazamiento

l         El comportamiento de los valores de la energía mecánica al aumentar el desplazamiento