UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA ÁREA DE LA EDUCACIÓN, EL ARTE Y LA COMUNICACIÓN CARRERA DE FÍSICO MATEMÁTICAS MÓDULO VI PROYECTO #10 INTEGRANTES:
Omar Díaz
Mariela Durán
Diego Macas
ESQUEMA DEL PROYECTO: 1. TITULO: “DISEÑO Y ELABORACIÓN DE UN AUTO DE ENERGÍA POTENCIAL” .
2. OBJETIVOS:
Utilizar materiales de fácil adquisición para elaborar un auto de energía potencial.
Emplear el auto de energía potencial en una práctica demostrativa de laboratorio.
3. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA: 3.1 CONCEPTO DE ENERGÍA POTENCIAL: La energía potencial es el tipo de energía mecánica asociada a la posición o configuración de un objeto. Podemos pensar en la energía potencial como la energía almacenada en el objeto debido a su posición y que se puede transformar en energía cinética o trabajo. El concepto energía potencial, Ep, se asocia con las llamadas fuerzas conservadoras. Cuando una fuerza conservadora, como la fuerza de gravedad, actúa en un sistema u objeto; la energía cinética ganada (o pérdida) por el sistema es compensada por una pérdida (o ganancia) de una cantidad igual de energía potencial. Esto ocurre según los elementos del sistema u objeto cambia de posición.
Se define la energía potencial como:
Ep = mgh 3.2 ENERGÍA MECÁNICA: La Energía mecánica es la producida por fuerzas de tipo mecánico, como la elasticidad, la gravitación, etc., y la poseen los cuerpos por el hecho de moverse o de encontrarse desplazados de su posición de equilibrio. Puede ser de dos tipos: Energía cinética y energía potencial (gravitatoria y elástica).
3.3 LA POTENCIA La Potencia es la relación entre el trabajo realizado y el tiempo empleado. Se mide en vatios, W, en el Sistema Internacional. La potencia mide la rapidez con que se efectúa un trabajo, es decir, la rapidez con que tiene lugar la transferencia de energía desde un cuerpo a otro.
3.4 FORMAS DE ENERGÍA La Energía puede manifestarse de diferentes maneras: en forma de movimiento (cinética), de posición (potencial), de calor, de electricidad, de radiaciones electromagnéticas, etc. Según sea el proceso, la energía se denomina:
3.4.1 ENERGÍA TÉRMICA. La Energía térmica se debe al movimiento de las partículas que constituyen la materia. Un cuerpo a baja temperatura tendrá menos energía térmica que otro que esté a mayor temperatura.
3.4.2 ENERGÍA ELÉCTRICA. La Energía eléctrica es causada por el movimiento de las cargas eléctricas en el interior de los materiales conductores. Esta energía produce, fundamentalmente, 3 efectos: luminoso, térmico y magnético. Ej.: La transportada por la corriente eléctrica en nuestras casas y que se manifiesta al encender una bombilla.
3.4.2 ENERGÍA RADIANTE La Energía radiante es la que poseen las ondas electromagnéticas como la luz visible, las ondas de radio, los rayos ultravioleta (UV), los rayos infrarrojo (IR), etc. La característica principal de esta energía es que se puede propagar en el vacío, sin necesidad de soporte material alguno. Ej.: La energía que proporciona el Sol y que nos llega a la Tierra en forma de luz y calor.
3.4.3 ENERGÍA QUÍMICA La Energía química es la que se produce en las reacciones químicas. Una pila o una batería poseen este tipo de energía. Ej.: La que posee el carbón y que se manifiesta al quemarlo.
3.5 UNIDADES MÁS UTILIZADAS La energía potencial, Ep, se mide en julios (J), la masa, m se mide en kilogramos (kg),
la aceleración de la gravedad, g, en metros/segundo-cuadrado (m/s 2) y la
altura, h, en metros (m).
4. ELABORACION: 4.1 MATERIALES:
Trampa de ratón
Tres ruedas
Cuerda
Dos ejes
Alambre
4.2 PROCESO: Vamos a seguir los pasos que se enumeran a continuación: La base del auto es de madera o de otro material. Las ruedas y el eje pueden ser de madera o de plástico. En la foto de abajo se nota que hay un gancho casi al centro del eje.
La trampa para ratones se sujeta en la parte de arriba del auto, el cuadro que es disparado por el resorte tiene un brazo, que es un simple alambre grueso largo. Al extremo de este alambre se ata una cuerda. La cuerda se enrolla enel eje.
En la foto de abajo se puede ver cómo se dispara la trampa y esta hace rodar al auto.
4.3 COMPROBACIÓN Y FUNCIONAMIENTO Hay muchas variaciones de este tipo de autos, pero la más común es colocar la trampa sobre el auto, colocar un brazo en el resorte y atar una cuerda al eje de las ruedas posteriores. Al hacer girar las ruedas en el sentido opuesto, se jala el brazo y accionado por el resorte de la trampa para ratones; de esta forma ya tenemos energía
esperando ser liberada. Al soltarse al auto la trampa jala el brazo con la cuerda y la cuerda hace girar el eje con las rueda, con lo que el auto se pone en movimiento. Tal como se puede ver en el dibujo de abajo.
4.4 APLICACIONES: Este tipo de mecanismos de activación del auto se aplica en los autos a cuerda, este auto puede ser usado dentro de la física en la explicación de diferentes fenómenos uno de los cuales es el movimiento rectilíneo en todas sus variaciones ya sea uniforme o variado.
5. CONCLUSIONES
La construcción de un auto de energía potencial no requiere de gastos demasiado elevados.
Los materiales para su construcción son de fácil adquisición.
6. RECOMENDACIONES
Elaborar el auto de energía potencial como se indica y así obtener un mejor resultado.
Alinear correctamente las ruedas para evitar el “tambaleo” del auto.
7. BIBLIOGRAFÍA
https://www.cienciafacil.com/AutoPotencial.html. http://newton.cnine.mec.es/materialesdidacticos/energia/potencial/html.
