Laboratorio de fisica.

LABORATORIO   DE FISICA GENERAL

PRACTICAS No. 4, 5 y 6

Conservación de la Energía

Densidades

Calor

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ELABORADO POR:

Paula Andrea Montoya Gómez

CC 43.837.800   

María Jannet Aguilar García

CC 21.530.195

Leon Rodrigo Uribe

CC 70.125.171

Jorge Andrés Ocampo

CC 15.387.244

TUTOR ORIENTADOR:

OCTAVIO BERMUDEZ

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y ADISTANCIA UNAD

MEDELLÌN

2013

INTRODUCCIÒN

La energía de un cuerpo   es la capacidad que tiene el cuerpo para desarrollar un trabajo;   La energía mecánica total de un cuerpo se conserva.  La suma de las energías potencial y cinética se denomina energía mecánica.

En un sistema  conservatorio la energía mecánica total se conserva, lo que quiere decir que las energías cinética y potencial pueden cambiar pero su suma siempre es igual.

La fricción es una fuerza  no conservativa porque hace que se realicen pérdidas significativas de energía.

La resistencia del aire también es una fuerza no conservacionista porque causa pérdida de energía.

 En esta práctica se utiliza un plano inclinado para dejar deslizar un cuerpo sobre él y aplicamos el principio de la conservación de la energía, despreciando las pérdidas de energía por la fuerza de fricción entre el cuerpo y el plano inclinado.

PRACTICA DE LABORATORIO No. 4. CONSERVACIÓN DE LA ENERGIA.

OBJETIVOS

• A partir de un experimento sencillo observar que hay diferentes tipos de energía y que se conserva la energía total.

• Colocar la velocidad de un cuerpo en un plano inclinado utilizando la ley de la conservación de la energía.

• Identificar las variables que intervienen en un evento de conservación de la energía.

MARCO TEÒRICO

El término energía  tiene diversas  definiciones, relacionadas con la idea de una capacidad para obrar, transformar o poner en movimiento. En física, «energía» se define como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología y economía, «energía» se refiere a un recurso natural y la tecnología asociada para explotarla y hacer un uso industrial o económico del mismo.

El concepto de energía en física

La energía es una magnitud física abstracta, ligada al estado dinámico de un sistema cerrado y que permanece invariable con el tiempo. También se puede definir la energía de sistemas abiertos, es decir, partes no aisladas entre sí de un sistema cerrado mayor. Un enunciado clásico de la física newtoniana afirmaba que la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma.

La energía no es un estado físico real, ni una "sustancia intangible" sino sólo un número escalar que se le asigna al estado del sistema físico, es decir, la energía es una herramienta o abstracción matemática de una propiedad de los sistemas físicos. Por ejemplo, se puede decir que un sistema con energía cinética nula está en reposo.

El uso de la magnitud energía en términos prácticos se justifica porque es mucho más fácil trabajar con magnitudes escalares, como lo es la energía, que con magnitudes vectoriales, como la velocidad y la posición. Así, se puede describir completamente la dinámica de un sistema en función de las energías cinética, potencial y de otros tipos de sus componentes. En sistemas aislados, además, la energía total tiene la propiedad de "conservarse", es decir, ser invariante en el tiempo. Matemáticamente, la conservación de la energía para un sistema es una consecuencia directa de que las ecuaciones de evolución de ese sistema sean independientes del instante de tiempo considerado, de acuerdo con el teorema de Noether.

Energía potencial 

La energía potencial puede pensarse como la energía almacenada en un sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Más rigurosamente, la energía potencial es una magnitud escalar asociada a un campo de fuerzas (o como en elasticidad un campo tensorial de tensiones). Cuando la energía potencial está asociada a un campo de fuerzas, la diferencia entre los valores del campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier recorrido entre B y A.

La energía potencial puede definirse solamente cuando existe un campo de fuerzas es conservativa, es decir, que cumpla con alguna de las siguientes propiedades:

• El trabajo realizado por la fuerza entre dos puntos es independiente del camino recorrido.
• El trabajo realizado por la fuerza para cualquier camino cerrado es nulo.
• Cuando el rotor de F es cero (sobre cualquier dominio simplemente conexo).

Se puede demostrar que todas las propiedades son equivalentes (es decir que cualquiera de ellas implica la otra). En estas condiciones, la energía potencial en un punto arbitrario se define como la diferencia de energía que tiene una partícula en el punto arbitrario y otro punto fijo llamado "potencial cero.

Magnitudes relacionadas 

La energía se define como la capacidad de realizar un trabajo. Energía y trabajo son equivalentes y, por tanto, se expresan en las mismas unidades. El calor es una forma de energía, por lo que también hay una equivalencia entre unidades de energía y de calor. La capacidad de realizar un trabajo en una determinada cantidad de tiempo es la potencia

Las ecuaciones del movimiento serán

• Movimiento de traslación del c.m.

mg·senq -Fr=mac

• Movimiento de rotación alrededor de un eje que pasa por el c.m.

FrR=Ica

• Relación entre el movimiento de traslación y rotación (rueda sin deslizar)

ac=a R

Para un cilindro de momento inercial Ic=mR2/2, la aceleración del centro de masa es

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Movimiento  Circular

Llamado también Movimiento Circunferencial es el que se basa en un eje de giro y radio constantes, por lo cual la trayectoria es una circunferencia. Si, además, la velocidad de giro es constante (giro ondulatorio), se produce el movimiento circular uniforme, que es un caso particular de movimiento circular, con radio y centro fijos y velocidad angular constante.

Aceleración   Centrípeta

La aceleración centrípeta también llamada aceleración normal es una magnitud relacionada con el cambio de dirección de la velocidad de una partícula en movimiento cuando recorre una trayectoria curvilínea.

Cuando una partícula se mueve en una trayectoria curvilínea, aunque se mueva con rapidez constante (por ejemplo el MCU), su velocidad cambia de dirección, ya que es un vector tangente a la trayectoria, y en las curvas dicha tangente no es constante.

La aceleración centrípeta, a diferencia de la aceleración centrífuga, está provocada por una fuerza real requerida para que cualquier observador inercial pudiera dar cuenta de cómo se curva la trayectoria de una partícula que no realiza un movimiento rectilíneo

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