Laboratorio De Fisica 7

UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA

FACULTAD DE CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS.

COORDINACIÓN DE CIENCIAS NATURALES.

Física I

Laboratorio No: 7

Tema: “Movimiento Parabólico y Conservación de la energía mecánica”

Profesor: Ing. Marlon Ponce

Integrantes: Martha Elida López Velásquez

Omar Enmanuel Mendoza Gutiérrez

Ismelda Ivette Mendoza Umaña

Jean Víctor Barrera Lau

Ruth Espinoza Mendieta

María Fernanda Chavarría

Nº de Grupo: 0525

Carrera: Ingeniería Industrial.

Managua, Miércoles 14 de Abril de 2010

I.- Resumen

El laboratorio de física tuvo como propósito el estudio del movimiento parabólico y conservación de la energía mecánica. Para lograr comprender la importancia de esto se realizaron experimentos que consistían en montajes de rampas para el lanzamiento de proyectiles (esfera metálica) y posteriormente se calculó la energía mecánica. En el primer sistema se determinó la altura h que la esfera marcaba después de moverse parabólicamente con distancias horizontales ya establecidas. En el segundo sistema se formó un plano inclinado donde se midieron seis alturas diferentes, donde la esfera se dejaba correr en cada una de ellas, de modo que al caer de la mesa formara un movimiento parabólico, con el objetivo de medir el alcance horizontal para cada caso. Para marcar el punto donde la esfera marcaba la altura y el alcance horizontal, se utilizó papel bond y papel carbón, con los cuales se forró la regla métrica y el piso.

II.- Introducción

La ley de la conservación de la energía afirma que esta no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra, por ejemplo, cuando la energía eléctrica se transforma en energía calorífica por medio de un calefactor. Es relevante la elaboración de este trabajo, porque permite estudiar a fondo el movimiento de un cuerpo donde se halla una trayectoria curva situada en un solo plano, donde el móvil conserva su energía mecánica. El movimiento parabólico es conocido también como movimiento en dos dimensiones, ya que se descompone en las direcciones horizontal y vertical, es decir que se mueve tanto horizontalmente como verticalmente.

También es útil conocer las leyes de conservación de energía, ya que esta está presente en cada acción que realizamos, desde que comenzamos a movernos hasta las diferentes transformaciones de la misma, las cuales que se utilizan en diferentes procesos industriales.

III.- Objetivos

General:

Comprobar experimentalmente el principio de conservación de la energía de un cuerpo, utilizando el movimiento parabólico.

Específicos:

Analizar la transformación de la energía de un proyectil (balín) al ser lanzada a través de un rampa.

Calcular la energía mecánica con la cual la esfera se desplazaba por cada sistema, describiendo un movimiento parabólico.

Determinar experimentalmente las características del alcance horizontal y la altura que la esfera describe durante el movimiento parabólico.

IV.- Marco Teórico

Movimiento parabólico

Se denomina movimiento parabólico al realizado por un objeto cuya trayectoria describe una parábola. Se corresponde con la trayectoria ideal de un proyectil que se mueve en un medio que no ofrece resistencia al avance y que está sujeto a un campo gravitatorio uniforme.

Puede ser analizado como la composición de dos movimientos rectilíneos: un movimiento rectilíneo uniforme horizontal y un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado vertical.

Definición de energía mecánica.

La energía mecánica es la parte de la física que estudia el equilibrio y el movimiento de los cuerpos sometidos a la acción de fuerzas.

Hace referencia a las energías cinética y potencial.

Energía cinética:

Se define como la energía asociada al movimiento. Ésta energía depende de la masa y de la velocidad según la ecuación: Ec = ½ m . v2 Con lo cual un cuerpo de masa m que lleva una velocidad v posee energía.

Energía potencial:Se define como la energía determinada por la posición de los cuerpos. Esta energía depende de la altura y el peso del cuerpo según la ecuación:

Ep = m . g . h = P . h

Con lo cual un cuerpo de masa m situado a una altura h (se da por hecho que se encuentra en un planeta por lo que existe aceleración gravitatoria) posee energía.

Tipos de energía potencial.

Elástica: la que posee un muelle estirado o comprimido.

Química: la que posee un combustible, capaz de liberar calor.

Eléctrica: la que posee un condensador cargado, capaz de encender una lámpara.

En algunas ocasiones un cuerpo puede tener ambas energías como por ejemplo la piedra que cae desde un edificio: tiene energía potencial porque tiene peso y está a una altura y al pasar los segundos la irá perdiendo (disminuye la altura) y posee energía cinética porque al caer lleva velocidad, que cada vez irá aumentando gracias a la aceleración de la gravedad.

Las energías cinética y potencial se transforman entre sí, su suma se denomina energía mecánica y en determinadas condiciones permanece constante.

Conservación de la energía mecánica.

Si no hay rozamiento la energía mecánica

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