Informe 2 Laboratorio De Física II

FISICA II

LABORATORIO Nº3 - Trabajo y Energía OBJETIVOS

1. Identificar aceleraciones por uso de poleas fijas y móviles.

2. Determinar el trabajo realizado por diferentes fuerzas

3. Identificar la energía cinética y la potencial gravitatoria.

4. Verificar la conservación de la energía mecánica

INTRODUCCIÓN La transformación de un tipo de energía en otra es una parte esencial del estudio no sólo de la física sino que también de la química y de la biología, como también de la ingeniería, de la astronomía etc. Un tipo muy común de problemas en la naturaleza son aquellos en los cuales las fuerzas dependen de la posición, como la fuerza de gravitación entre los cuerpos, fuerza elástica de un resorte. Para determinar el movimiento de una partícula sometida a este tipo de fuerza se usan los conceptos de Trabajo y Energía. ACTIVIDAD Nº1 Realice el montaje de la figura

1) Haga diagrama de cuerpo libre para cada uno de los cuerpos que interviene en el sistema

2) Use los sensores de movimiento de modo que le permitan determinar la aceleración con que se mueven ambos bloques (Obtenga los gráficos adecuados) ¿ Cuál es la relación de las aceleraciones?¿ los resultados, concuerdan con lo esperado?

3) Tome las medidas y realice los cálculos que el permitan determinar cada una de las fuerzas que actúan sobre ambos bloques.

4) Usando la información obtenido en los puntos anteriores, calcule el trabajo que realiza cada una de la fuerzas que actúa sobre ambos bloques, cuando el bloque M1 recorra 40 cm. ( Observe que se está usando una polea fija y una móvil. Desarrolle los cálculos en forma ordenada)

5) Determine la energía cinética de ambos bloque a los 2 segundos de ponerse en movimiento el sistema..

6) Determine la variación de la energía potencial del bloque que cuelga cuando M1 avanza 40cm.

7) Identifique cuales son las fuerzas conservativas y cuáles son las no conservativas en este sistema.

Ug=0 , tierra

A

d

d

M2

M1

cecilia.toledo@usach.cl DEPTO DE FISICA – USACH 2

Fundamentos Teóricos

Los conceptos de energía y trabajo están ligados. La energía es uno de los conceptos físicos

importante en la ciencia y esta se presenta de diferentes formas.

El sol es una fuente inagotable de energía, sin él, la vida en nuestro planeta no podría existir.

En nuestros alimentos que ingerimos por ejemplo nos preocupa ver cuanta

energía nos aportan cada uno de ellos.

Diversos tipos de energía conocemos, así podemos hablar de

energía química, hidráulica,, energía nuclear, energía calórica,

energía mecánica, energía electromagnética, energía eólica,

energía mecánica, etc.

DEFINICION DE TRABAJO (W)

Analicemos una partícula de masa m que se mueve sobre la

trayectoria que muestra la figura. El trabajo (dW) ejecutado por

una de las fuerzas F 

que actúa sobre ella en un desplazamiento

infinitesimal dr



se define como:

De acuerdo a este diferencial, el trabajo realizado por la fuerza F 

a lo largo de la curva entre los

puntos A y B es una integral curvilínea dada por:

(1)

B

c

A

W  F dr

 

si anotamos que el módulo de dr es ds



,

(2)

B

c t

A

W  F ds

Las expresiones dadas por las ecuaciones (1) y 2) corresponden a la definición de trabajo realizado por

una fuerza y de acuerdo a la definición que se dio para trabajo se puede deducir que:

a.- El trabajo es una magnitud escalar

b.-El trabajo que realiza una fuerza puede ser positivo, negativo o nulo, dependiendo del valor del

ángulo que forma la fuerza que actúa sobre el cuerpo y del desplazamiento.

Se puede observar también que solo la componente tangencial de la fuerza es la que contribuye a

realizar el trabajo físico, la componente normal no realiza trabajo

Si

...