Conservación De La Energía

Resumen

Verificar la ley de conservación de la energía mecánica basado en un sistema de péndulo donde se va a medir la velocidad en la parte más baja de la trayectoria. Tomando los datos pedidos por medio de un sistema de péndulo donde le debemos poner un valor (H) que es la altura de la cuchilla a la mesa, enseguida se empieza a tomar los datos teniendo en cuenta el h que es la altura dada por el docente, luego de tener la esfera ubicada en la altura debida, el péndulo se debe soltar, la cual por el acto de contacto entre la cuchilla y el hilo, esta se corta haciendo que la esfera por acción de la gravedad caiga pudiendo así tomar la trayectoria de este, es decir, la distancia y por ende la de la velocidad. Se obtuvo un error de 2,63, lo que nos indica que no hubo una diferencia tan grande entre los valores teóricos y los valores prácticos lo que verifica que la energía mecánica se conserva y que además nuestra practica es casi exacto y muy cercano a la realidad.

Palabras claves: energía, mecánica, altura, conservación.

Abstract

Check the law of conservation of mechanical energy based on a pendulum system which to measure the velocity in the lower part of the path. Taking the data requested by a pendulum system where you must put a value (H) which is the height of the blade to the table, once you begin to take the data given the height h is given by teacher, after having the area located at the proper height, the pendulum must be released, which by the act of contact between the blade and the thread, this is cut by the sphere by gravity fall can thus take this path, that is, the distance and hence speed. An error of 2.63 was obtained, which indicates that there was so great between the theoretical values and the practical values difference and also our practice is almost exact and very close to reality.

Keywords: energy, mechanical, height, conservation.

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Introducción

En esta práctica se quiere llegar a conocer, estudiar , verificar y refutar la ley de conservación de la energía para esto nos encontraremos con diversos cuestionamientos iniciando por ¿Cómo hacer para medir la energía mecánica y la conservación de la energía de manera fácil y en un mismo sistema? basado en un sistema de péndulo donde en la primera parte la esfera se hace oscilar pero el movimiento se ve interrumpido en la primera oscilación al llegar al centro por una cuchilla la cual es la que corta el hilo al que está sujeto la esfera y desde allí ya parte el movimiento semiparabolico (energía mecánica), en este sistema se medirá la velocidad en la parte más baja de la trayectoria, asumiendo que la energía se conserva si midiendo que por la conservación de la energía la velocidad de la energía en el punto donde está la cuchilla es igual que medir la conservación de la energía por movimiento semiparabolico ¿cómo se hace para que la esfera que este en un péndulo ahora quede en un movimiento semiparabolico? Tenemos nuestro sistema de péndulo y nos disponemos a poner a oscilar la esfera pero en el centro de equilibrio esta una cuchilla que corta el hilo poco ante de llegar a la esfera esta cuchilla lo que genera es un movimiento semiparabolico al cortar el hilo ya que lleva una cierta velocidad ¿Cuál es la evidencia de que la energía mecánica se ha conservado? Al hace r los estudios pertinentes podremos observar que si la velocidad en la conservación de la energía y en el movimiento semiparabolico son iguales o diferentes, si son iguales la energía se conserva y si son diferente no se conserva ¿Cómo se mide la velocidad en el punto de la cuchilla por conservación de la energía? Para este se debe tomar el valor de la altura de la primera parte del péndulo (h) y se utiliza una fórmula para hallar dicha velocidad lo cual se muestra dentro del marco teórico ¿Qué variable se mide en el mov. Semiparabolico? En esta parte se medirá la distancia recorrida por la esfera, el tiempo, la altura desde donde cae la esfera la cual es la distancia desde la superficie hasta la cuchilla ¿qué variable se mide en la conservación de la energía? En esta parte solo se necesita medir el h que es la altura desde la cuchilla hasta el lugar de donde cae la esfera ¿Cómo se mide la h en la conservación de la energía? En nuestra practica fijamos una altura para la cuchilla que fue de 22cm (H) y el h le dimos una valores específicos que fue comenzando desde 6 y tomando de dos en dos hasta completar los siete datos es decir hasta llegar a 18 ¿Cuáles datos son variables y cuales son fijos? El H fue el único dato fijo en esta práctica, el h variaba en el intervalo de 6 a 19 y de dos en dos, él y total era dependiente al h y la D ya era la medición de la distancia recorrida por la esfera desde la cuchilla a donde cae por primera vez ¿qué graficas hacer? Para esta práctica haremos las gráficas de energía cinética vs velocidad, µ vs h y energía mecánica vs tiempo.

En lo que sigue del informe del presente laboratorio se propone en la sección 2 el marco teórico, es decir los conceptos, graficas, diagramas y ecuaciones que apoyan esta práctica y son necesarios para el desarrollo de la misma, en la sección 3 se presenta el procedimiento de la práctica, la toma de los datos respectivos, en la sección 4 se presentan las gráficas, el tratamiento de los datos para los resultados y se hace el análisis de los resultados, finalmente en la sección 5 se presenta a lo que queríamos llegar, a lo que se comprendió y se aprendido de la práctica.

Marco teórico

Péndulo: es un sistema físico que puede oscilar bajo la acción gravitatoria u otra característica física (elasticidad, por ejemplo) y que está configurado por una masa suspendida de un punto o de un eje horizontal fijo mediante un hilo, una varilla, u otro dispositivo que sirve para medir el tiempo.

Fig 1. Sistema de péndulo.

Conservación de la energía: La ley de la conservación de la energía afirma que la cantidad total de energía en cualquier sistema físico aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía. En resumen, la ley de la conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra.

E_1=E_2 (1)

La energía uno es igual a la energía dos. Remplazando en cada una de ellas:

mgh=1/2 mv^2 (2)

La masa por la gravedad por la altura es igual a un medio por la masa por la velocidad de la esfera al cuadrado. Cancelando la masa a ambos lados queda:

gh=1/2 v^2 (3)

Gravedad por la altura es igual a un medio por la velocidad de la esfera al cuadrado. Despenjando la velocidad:

v=√2gh (4)

Esfera: una superficie esférica es una superficie de revolución formada por el conjunto de los puntos del espacio cuyos puntos equidistan de otro interior llamado centro. Los puntos cuya distancia es menor que la longitud del radio forman el interior de la superficie esférica. La unión del interior y la superficie esférica se llama bola cerrada.

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