Energia Cinetica Y Potencial

Introducción:

El Principio de conservación de la energía indica que la energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma de unas formas en otras. En estas transformaciones, la energía total permanece constante; es decir, la energía total es la misma antes y después de cada transformación.

En el caso de la energía mecánica se puede concluir que, en ausencia de rozamientos y sin intervención de ningún trabajo externo, la suma de las energías cinética y potencial permanece constante. Este fenómeno se conoce con el nombre de Principio de conservación de la energía mecánica.

Objetivo:

Observar la variación de la energía cinética en función de la energía potencial gravitatoria de una partícula.

Obsérvala variación del alcance horizontal en función de la energía cinética n un tiro parabólico de una partícula.

Efectuar medidas de pendientes en una gráfica realizada en papel milimetrado.

Determinar indirectamente la ley de la conservación de la energía mecánica.

Marco teórico:

Papel carbón:

El papel carbón (también llamado en algunos países papel pasante o papel calco) es una lámina que permite hacer copias simultáneamente al utilizar máquinas de escribir, impresoras de impacto o simplemente escritura a mano. Este método de copia —inventado a fines del siglo XIX por Pellegrino Turri— trae impregnado tinta, cera o carbón (de ahí el nombre papel carbón) por una de sus caras, la que se traspasa a una nueva hoja bajo la presión que ejerce la máquina de escribir o el lápiz, al colocar el papel de calco entre la hoja original y la hoja donde se hará la copia. Dado que actúa bajo presión no es útil para realizar demasiadas copias.

Papel milimetrado

El papel milimetrado es papel impreso con finas líneas entrecruzadas, separadas según una distancia determinada (normalmente 1 mm en la escala regular). Estas líneas se usan como guías de dibujo, especialmente para graficar funciones matemáticas o datos experimentales y diagramas. Se emplean en geometría analítica y la enseñanza de matemáticas e ingeniería.

Balero:

El movimiento de parabólico:

El movimiento de parábola o semiparabolico (lanzamiento horizontal) se puede considerar como la composición de unos avances horizontal rectilíneo uniforme y caída libre.

El movimiento parabólico completo se puede considerar como la composición de un avance horizontal rectilíneo uniforme y un lanzamiento vertical hacia arriba, que es un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado hacia abajo por la aceleración de la gravedad.

a) Parabólico completo b) semiparabolico

Para facilitar el estudio del movimiento de un proyectil, frecuentemente este se descompone en las direcciones horizontales y verticales. En la dirección la acción de la gravedad es nula y por consecuente, la aceleración también lo es. En la dirección vertical, sobre el proyectil actúa la fuerza de la gravedad que hace que el movimiento sea rectilíneo uniformemente acelerado, con aceleración constante.

Como el movimiento de proyectiles es bi-dimensional, donde ax = 0 y ay 0= - g, o sea con aceleración constante, obtenemos las componentes de la velocidad y las coordenadas del proyectil en cualquier instante t con ayuda de las ecuaciones ya utilizadas para el movimiento parabólico.

Despejando t en la ecuación de ña posición x y sustituyendo en la ecuación de posición y, podemos obtener la ecuación de la trayectoria.

Energía cinética y potencial:

La suma de la energía cinética y potencial gravitacional de un objeto de masa (m) que se encuentra en un campo gravitacional se conserva en el tiempo y se conoce como la energía mecánica, esto es:

E=K+U (1)

Donde K es la energía cinética dada por: K=mV^2/2. U es la energía potencial dada por: U=mgh.

Y V la velocidad del objeto. g es la aceleración dela de la gravedad, esto es la magnitud del campo gravitacional y la altura a la cual se encuentra el objeto, medida des del nivel de referencia que se use para determinar la energía potencial.

La ley de la conservación de la energía establece que la energía cinética del balín en el punto A, es igual a la energía potencial gravitacional del balín antes de ser liberado (medida desde la horizontal que pasa por A), esto es:

mgh = mV^2/2 (2)

cuando una partícula describe un trayectoria parabólica el alcance horizontal , x, está dado por : x=vt, donde es la componente horizontal de la velocidad inicial (velocidad del balín cuando pasa

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