ENERGÍA MECÁNICA MARCO TEÓRICO: La energía mecánica puede manifestarse de diversas maneras. La energía mecánica es la energía que se debe a la posición y al movimiento de un cuerpo, por lo tanto, es la suma de las energías potencial potencial y y cinética cinética de de un sistema mecánico. Expresa la capacidad que poseen los cuerpos con masa masa de de efectuar un trabajo trabajo..
ENERGÍA CINÉTICA El trabajo realiado por fueras que ejercen su acción sobre un cuerpo o sistema en movimiento se expresa como la variación de una cantidad llamada energía cinética, cuya fórmula viene dada por! El producto de la masa m de una partícula por el cuadrado de la velocidad se denomina también !er"a #i#a, por lo que la expresión anterior se conoce como teorema $e %a energía cinética o de las "ueras #ivas.
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ENERGÍA &OTENCIA' La energía potencial es aquella que tiene un cuerpo debido a su posición en un determinado momento. $or ejemplo un cuerpo que se encuentra a una cierta altura puede caer y provocar un trabajo o un resorte comprimido o estirado puede mover un cuerpo también produciendo trabajo. La energía potencial la consideramos como la suma de las energías potencial gravitatoria y potencial elástica, por lo tanto! Ep % Epg & Epe
ENERGÍA &OTENCIA' GRA(ITATORIA )E*g+ Es la que tienen los cuerpos debido a la gravedad de la tierra. 'e calcula multiplicando el peso por la altura. 'e suele considerar que a una altura cero la Epg es cero, por lo tanto se calcula como! Epg % $ ( Epg % m g ( $ m
% %
$eso )asa
Epg % g %
Energía potencial gravitatoria *celeración de la gravedad
(
%
*ltura
ENERGÍA &OTENCIA' E'Á,TICA )E*e+ Es la energía acumulada en un cuerpo elástico tal como un resorte. 'e calcula como!
+ % onstante del resorte -x % esplaamiento desde la posición normal Epe % Energía potencial
elástica
CON,ER(ACIÓN -E 'A ENERGÍA MECÁNICA La energía se conserva, es decir, ni se crea ni se destruye. $ara sistemas abiertos formados por partículas que interact/an mediante fueras puramente mecánicas o campos conservativos la energía se mantiene constante con el tiempo! onde! , es la energía cinética del sistema. , es la energía potencial del sistema. , es la energía potencial elástica del sistema. Es importante notar que la energía mecánica así de0nida permanece constante si /nicamente act/an fueras conservativas sobre las partículas.
&ROCE-IMIENTO,: 1. )onta el equipo tal como se muestra en la 0gura y (a coincidir el extremo interior del resorte 2antes de 0jar el portapesas3 con un punto de la regla que le permitía fáciles lecturas. Este punto será el punto 4 de referencia para medir los estiramiento del resorte. 5. uelga el platillo portapesas en el extremo libre del resorte, es posible colocar más de dos masas en el resorte6 si es así la masa del portapesas y el estiramiento producido en el resorte, en la tabla1. 7. *diciona sucesivamente masas y registra los estiramientos del resorte para cada una de ellas. 8enga cuidado de no pasar el limite elástico del resorte 9. uando el peso máximo que (as considerado esta todavía suspendido quita una de las masas y registra nuevamente los estiramientos producidos por el resorte para cada paso. :. ompleta la tabla1, calculando el promedio de las lecturas y determinando los correspondientes estiramientos para cada masa usada. ;. )ide la altura < desde la mesa a la posición 4 del extremo libre del resorte < % 79 =. 'uspende a(ora una masa de >.:?g 2u otro que le sugiera el profesor3 del extremo inferior del resorte y mientras las sostienes en la mano, (ala descender de tal forma que el resorte se estire 5 cm. @egistra este valor como A1. B. 'uelta la masa y determina, después de dos o tres intentos la posición aproximada del punto más bajo de la caída. registra esta lectura como A5. C. @epita los pasos = y B considerando nuevos calores A tales como 9cm, ;cm, =cm, Bcm, B.:cm,..... *nota todos estos valores en la tabla DD y completa seg/n la información que (a recibido.
TA.'A,:
GRÁ/ICO,:
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@EL* E )E8*L
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@E'4@8E
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C0E,TIONARIO: 12 Con %o3 #a%ore3 $e %a tab%a 1 gra4ca %a3 !er"a3 a*%ica$a3 #er3!3 e3tiramiento3 $e% re3orte2 5E3 / *ro*orciona% a 6 *ara e% re3orte 7!e !3a3te en 3! e8*erimento9
2 Mi$ien$o %a *en$iente $e %a grá4ca / #32 62 5C!á% e3 e% #a%or $e %a con3tante e%á3tica $e% re3orte9 E8*re3a 3! #a%or en N;m
<2 ,e con3er#a %a energía en e3ta3 interaccione3 entre %a ma3a = e% re3orte2 Hueno al parecer existe una pequeIa perdida de energía ya que los valores varían en cuanto a las partes decimales, pero si vemos las partes enteras las energías se conservan.
CONC'0,IONE,: • • •
on este experimento aprendimos a calcular la constante elástica del resorte. La elongación creada por la fuera J2peso3 * calcular la distancia máxima del resorte con un peso determinado alongándola de 5, 9, ;, etc.
