Laboratorio sobre movimiento

Laboratorio sobre movimiento

• ¿Cuáles son las condiciones necesarias para que el patinador alcance el punto más elevado del otro lado de la pista?

El patinador debe estar en el punto más alto de la pista (6 m) para alcanzar la mayor energía potencial posible (en proporción a su masa), la fricción debe ser mínima de un valor despreciable o nula (que sería un estado ideal). La masa afectará la energía potencial y la energía cinética del patinador pero este alcanzará el punto más alto mientras la condición de altura sea máxima y la fricción sea cero.

[pic 1]

[pic 2]

• ¿Qué pasa cuando la fricción es máxima?, ¿Hasta dónde llega el patinador?

Si la condición inicial de altura es el máximo (6 m) al incrementar al máximo la fricción el patinador solo alcanza aproximadamente los 3.5 m de altura.

[pic 3]

[pic 4]

• ¿Hasta dónde llega el patinador cuando la fricción es mínima?

El patinador alcanzará una altura igual a la inicial cuando la fricción es mínima (o cero en condición ideal) si se tiene como origen una altura constante (por ejemplo 6 m). En el caso opuesto conforme la fricción incremente la altura a la cual llegará el patinador decrementará.

[pic 5]

[pic 6]

Altura 6 m y fricción mínima da como resultado que el patinador llegue a 6 m

[pic 7]
[pic 8]

Altura 4 m y fricción mínima da como resultado que el patinador llegue a 4 m

• ¿Cómo es la relación entre las energías cinética y potencial en todos los casos?

La energía cinética es inversamente proporcional a la energía potencial, cuando la energía tiene un valor inicial “X” la energía cinética es 0. Cuando la energía cinética alcanza su valor máximo la energía potencial es 0. Es decir si el patinador adquiere velocidad y gana energía cinética al perder altura su energía potencial disminuye.

[pic 9][pic 10]

• ¿Qué dice la ley de la conservación de la energía?

“En cualquier sistema físico aislado la energía total no aumenta ni disminuye la energía se puede transformar de una forma a otra, y transferir de un objeto a otro, pero la cantidad total permanece constante” (Giancoli, 2006).

Conclusiones:

La ley de la conservación de la energía es válida para sistemas aislados, y se debe de tratar de involucrar en el sistema el mayor número de elementos posibles, por ejemplo, en los casos anteriores se puede observar diferentes tipos de energía interactuando entre si: la energía potencial gravitacional, la energía cinética y la energía térmica (ocasionada por la fricción). Si ignoramos alguno de los objetos que se presentan posiblemente nuestros cálculos sean menos precisos.

...