PRACTICA N° 5-CONSERVACION DE ENERGIA

PRACTICA N° 5-CONSERVACION DE ENERGIA

Universidad Católica de Colombia

RESUMEN: En esta práctica de laboratorio se realiza el tiro parabólico de una esfera en repetidas ocasiones para determinar una distancia promedio, a partir de este dato y de las ecuaciones de energía se determina la energía cinética, mecánica y potencial  para estudiar analizar y verificar el principio de la conservación de la energía.

1. INTRODUCCIÓN

En esta práctica se estudiará el principio de conservación de la energía, a partir del movimiento parabólico de una esfera. Se evidenciará la relación y la transformación entre energía potencial gravitatoria y la energía cinética.

1. MARCO TEORICO

Un objeto de masa m que se mantiene a cierta altura h sobre el suelo tiene una energía potencial gravitatoria asociada que viene dada por la siguiente expresión:

U = mgh

Un objeto de masa m, que se desplaza con rapidez v posee una energía cinética que viene dado por la siguiente expresión:

[pic 1]

Si el cuerpo se libera a partir del reposo desde la altura h,  en donde posee una únicamente una energía potencial, va disminuyendo la energía potencial y aumentando la energía cinética, hasta que en la parte más baja, justo antes de chocar la energía se ha transformado en energía cinética totalmente. A lo largo de trayectoria la energía mecánica es una combinación de energía cinética y potencial, donde la suma permanece constante, igual a la energía mecánica E del sistema:

E = U + K

La energía mecánica de un sistema permanece constante. Cuando se consideran únicamente fuerzas conservativas, la conservación de la energía mecánica entre dos puntos A y B se puede expresar:

UA + KA = UB + KB

1. MONTAJE EXPERIMENTAL

En la práctica de laboratorio se utilizó:

• REGLA.
• BALANZA.
• ESFERA DE ACERO.
• HILO.
• SOPORTE.
• CUCHILLA.

• La balanza se utiliza para medir la masa de la esfera.

• Se fija una altura H desde la superficie hasta el punto B donde se encuentra la cuchilla que romperá el hilo y una altura h para fijar el punto A hasta el punto B.
• Desde el punto A se libera la esfera que sostiene el hilo, en el punto B se cortará el hilo y la esfera seguirá un movimiento parabólico hasta el punto C.
• El punto anterior se realiza 5 veces para tomar 5 alcances diferentes de la esfera, los cuales se promedian para tener un alcance promedio.
• Todos los resultados deben ser registrados con su incertidumbre.
• A partir de los resultados anteriores y las ecuaciones de energía, se hallan la energía potencial, cinética y mecánica y analizar el principio de la conservación de energía.

1. RESULTADOS

VER ANEXO 1.

1. ANALISIS DE RESULTADOS

De acuerdo a la práctica de laboratorio realizada se analizó que para obtener el error de propagación de una medida indirecta es necesario conocer primeramente el error instrumental de cada instrumento.

Según las tablas de resultados, el cilindro, fue el objeto con mayor incertidumbre en la obtención de su volumen y densidad ya que este fue medido con una regla, y este elemento tiene un error instrumental elevado con respecto a los demás instrumentos de medida.

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