Reporte Conservación de la Energía

Índice

Objetivos                                                                             pág. 3

Introducción                                                                        pág. 4

Lista de Materiales                                                             pág. 6

Resultados                                                                         pág. 7

Análisis de los resultados                                                  pág. 9

Conclusiones                                                                     pág. 12

Bibliografía                                                                         pág. 13

Apéndice                                                                            pág. 14

Objetivos

1. Determinar la energía potencial en función del tiempo para un objeto sujeto a la acción de la gravedad.

1.  Determinar la energía cinética en función del tiempo para un objeto sujeto a la acción de la gravedad.

1.  Determinar la energía mecánica total en función del tiempo para un objeto sujeto a la acción de la gravedad.

Introducción

En las leyes de la energía se toma en cuenta una muy importante que es la  ley de conservación de la energía o bien llamada primera ley de termodinámica que según Cedrón, J. Landa, V. Robles, J. (2011)  dice que la energía no se crea, ni se destruye solo se transforma. Donde con un pequeño ejemplo se puede tomar la simpleza de calentar un sartén para cocinar en una cocina de gas, donde se puede observar una reacción química de la chispa con el gas para producir calor suficiente para a una cocción.

Los cuerpos tienen la potestad de tener diferentes tipos energía que va varían según su posición, energía que se le aplica o recibe de otro objeto que lo afecta exteriormente, aquí es donde se menciona una de las energías que puede tener un cuerpo que es la potencial  que se divide en la potencial elástica y la potencial gravitacional que esta última es la que se va a tomar en cuenta en este laboratorio que para Fernández, J. Coronado, G. (2013)  trata de la energía que experimenta un cuerpo por el hecho de encontrarse en una determinada posición en un campo de fuerzas y debido a que todos los cuerpos son afectados por la gravedad se puede obtener un valor de este con la formula Ep=m⋅g⋅h donde la energía potencial es igual a la masa por la gravedad por la altura en la que se encuentra dicho cuerpo .

Otra fuerza que se relaciona con la energía anterior es la cinética que para Fernández, J. Coronado, G. (2013) donde un cuerpo se mueve, tiene la capacidad de transformar su entorno y provocar cambios a su alrededor donde se puede medir con la siguiente fórmula utilizada por Fernández, J. Coronado, G. (2013) donde Ec=1/2⋅m⋅v². Por lo tanto la energía cinética de un cuerpo es igual a la mitad de la masa por la velocidad que experimenta al cuadrado. Estas dos energía se puede explicar fácilmente con un skateboarding en una rampa, que cuando se encuentra en el punto más alto se encuentra en una energía potencial que es afectado por la altura, masa y gravedad y cuando está debajo de la rampa experimenta la energía cinética donde se toma en cuenta la velocidad y la masa del cuerpo al igual este puede cambiar y producir transformaciones a otro cuerpo que se pueda encontrar sea golpeándolo o empujándolo.

Cuando a un cuerpo se le estudia y analiza el reposo, el movimiento,  su evolución en el tiempo, bajo la acción de las fuerzas que la afectan es una energía que se le llama para Fernández, J. Coronado, G. (2013)  la mecánica donde en un cuerpo existen fundamentalmente dos tipos de energía que pueden influir en su estado de reposo o movimiento que son la energía cinética y la potencial. Por lo tanto la fórmula para calcular esta es la suma de ambas fuerzas donde Em=Ec+Ep

Para la realización de esta práctica se tomara en cuenta la masa y la altura que el cuerpo va a experimentar y por supuesto la incertidumbre que va a variar con incertidumbre de la balanza y la del instrumento que se utilice para medir la altura o distancia que el cuerpo va a ser afectado.

Lista de Materiales

• Computadora con programa Excel
• USB
• Balanza
• Interface universal 850
• Capstone software  (PASCO)
• Sensor de movimiento
• Bolas de baja densidad

Resultados

1. Medir las masas de las bolas de baja densidad con la balanza.
2. Valores de masas de las esferas (Bolas) de densidad baja.
3. En el Software Adquisidor de Datos “PASCO Capstone” escoger “Procedure”
4. Preparar la bola 1 (A escogencia del experimentador) cerca del borde de la mesa y de ser posible alinearse con el sensor de movimiento en el suelo. Procurar que las bolas salgan siempre de la misma altura respecto al suelo.
5. Iniciar Toma de datos en “PASCO Capstone”. Cuando la luz verde se enciende en el sensor de movimiento, dejar caer la bola. Los datos comenzaran a ser registrados en el software.
6. La toma de datos parara automáticamente por el software, una vez la bola este a una distancia menor a los 25 cm del sensor.
7. Examinar la curva de posición como función del tiempo en la pantalla de la computadora. Si no se obtiene una curva suave, reposicione el sensor un poco y repita la medida. (Recuerde que la bola debe salir del mismo punto).
8. Iniciar Toma de datos
9. Puede borrar cualquier serie de datos no deseada utilizando el botón de “Eliminar última serie”, abajo a la derecha inferior de la pantalla.
10. Examinar la curva de velocidad como función del tiempo en la pantalla de la computadora.
11. 5.7.1 NOTA 1: Esta curva usualmente tiene unos pequeños brincos en la curva debidos a pequeños errores en la gráfica de posición como función del tiempo.
12. 5.7.2 NOTA 2: Generalmente estos puntos podrían eliminarse al suavizar (En Promedio) la curva, pero si se presentan en los últimos 0.1 s de la corrida. Se debe correr de nuevo la medición y borrar la corrida.
13. Puede borrar cualquier serie de datos no deseada utilizando el botón de “Eliminar última serie”, abajo a la derecha inferior de la pantalla.
14. Seleccionar “Resumen de datos” y seleccionar la mejor corrida (Probablemente “Corrida 1” si eliminó las corridas con datos confusos)
15. Cambiar el nombre de la Corrida a “Bola 1”.
16. Repetir pasos desde 5.4 hasta 5.9 para las otras dos bolas (Bola 2 y Bola 3), hasta obtener tres buenas corridas. (Una Corrida /Bola).
17. Exportar Datos de las corridas a “Texto” (.txt) o en formato “Separación por comas” (.csv).

Análisis de Resultados

En la primera parte del experimento, se trabajó con una bola grande de estereofón de masa 0,03436kg la cual con ayuda del sistema “measure” y el equipo requerido se soltó de una altura específica para medir con ayuda de este tanto la energía potencial, cinética y mecánica de este sistema. Por ende se obtuvieron varias medidas de posición, tiempo y velocidad, lo cual produce valores de energía diferentes según estos datos, en el movimiento realizado. En el Cuadro I se registraron estas mediciones obtenidas, según un intervalo escogido a conveniencia para poder graficar correctamente el tiempo en función de las energías antes descritas.

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