Como se puede Demostrar la conservación de la energía con fricción

PBL. Demostrar la conservación de la energía con fricción

Objetivo:

Demostrar la conservación de la energía con fricción a través de un plano inclinado 30° y con coeficiente de fricción 0.3 (piedra sobre madera).

Introducción:

Primordialmente, necesitamos definir que es la ley de la conservación de la energía que nos dice que la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma. En la siguiente practica también indagaremos en el tema de fuerzas conservativas y no conservativas, fricción, energía potencial, energía cinética para poder realizarla lo más adecuadamente posible. En la conservación de energía existen dos tipos de fuerza: conservativas y no conservativas. La fuerzas conservativas tienen dos propiedades importantes:

• Si el trabajo realizado sobre una partícula que se mueve entre cualesquiera dos puntos es independiente de la trayectoria seguida de la partícula.

• El trabajo realizado por una fuerza conservativa a lo largo de cualquier trayectoria cerrada es cero.

Mientras que las fuerzas no conservativas es cuando esa fuerza produce un cambio en la energía mecánica, definida como la suma de la energía cinética y potencial. La fricción es una fuerza que se opone al movimiento de un objeto. Esa fuerza también es conocida como “de rozamiento” debido a que el objeto roza con una superficie lo que genera que el objeto se detenga o disminuya su velocidad. En este interviene el coeficiente de fricción (μ) que es constante dependiendo el tipo de superficie con el que el objeto esta rozando. La fórmula para obtener la fuerza de fricción es la siguiente: Fuerza de fricción=(Fuerza normal)(Coeficiente de fricción), donde la fuerza normal es aquella que es ejercida por una superficie y que es perpendicular a la superficie en donde se esta sosteniendo el objeto .

La energía cinética y potencial son aquella que se calculan dependiendo de la altura y movimiento que estas tengan. La energía potencial es mayor mientras más altura tenga, se define como energía almacenada ya que se liberara hasta que se genere el movimiento. La energía cinética es mayor entre más movimiento exista. Esto se puede explicar fácilmente con una montaña rusa.

En el punto A: Hay más energía potencial, ya que el carrito tendrá más altura.

En el punto B: Hay más energía cinética, ya que tendrá más movimiento debido a que toda la energía potencial se libero y se convirtió en cinético.

En el punto C: Hay de ambas ya que no tiene la mayor velocidad o movimiento posible, pero tiene energía potencial.

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