UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO
FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS
PRACTICA DE LABORATORIO N°4 “CONSERVACION
DE LA ENERGIA ”
Alumno: MAMANI LAGUNA LAGUNA Romel Albert Docente: SUAÑA VILCA Charles Antony Código: 161961 Grupo: 102 Puno – Perú 2017
1. OBJETIVOS
Estudiar la conservación de la energía mecánica (suma de la energía cinética más la energía potencial) en un sistema simple. Demostrar que para el sistema masa-resorte, la energía mecánica se conserva. Demostrar que teorema de conservación de la energía mecánica es válido también para sistemas sometidos a un campo exterior constante. 2. EQUIPOS Y MATERIALES
Computadora personal Software data Studio instalado Interface Science workshop 750 Sensor de movimiento Conjunto de pesas, balanza y soporte universal Regla metálica Resorte de constante elástica K conocida
3. PROCEDIEMINTO Y ACTIVIDADES: Procedimiento para configuración de equipos y accesorios
a) Verificar la conexión e instalación de la interfase b) Ingresar al Software Data Studio y seleccionar la actividad crear experimento c) Seleccionar el sensor de movimiento de la lista de sensores y efectuar la conexión usando los cables para transmisión de datos de acuerdo a lo indicado. d) Efectué la calibración correspondiente, elija para el sensor movimiento una frecuencia de disparo igual a 30 (registros por segundo). e) Genere un gráfico para cada uno de los
siguientes parámetros (velocidad de posición) medios por el sensor de movimiento. f) Seleccione un resorte de longitud adecuada y constante elástica k conocida y una masa, luego colóquela en el porta pesas de modo que el sistema permita oscilaciones en una sola dirección
Figura (66). Montaje y configuración de equipos y sensores para primera actividad Primera actividad (cálculo de la energía mecánica en el sistema masa resorte)
a) Realice el montaje de accesorios y sensores b) Inicie una medición de prueba soltando el resorte desde la posición de la elongación natural, tome datos luego de 4 segundos c)Determine la amplitud A, en la gráfica posición v/s tiempo y determine cuál es la distancia desde el eje x hasta el punto medio de la sinusoide generada esta distancia será yo h) De la gráfica Ec vs tiempo, calcule Ec máx. i) De la gráfica EpE vs tiempo, calcule Ep max j) De la gráfica Epg vs tiempo calcule Epg max
Tabla (01):Datos de Condiciones Iniciales Evento 1 Evento 2 Masa(Kg)
0.015
0.025
Constante(K)
3.675
3.451
Evento 1 Evento 2
Elongación Natural(m) Elongación de Equilibrio(m)
7.1
7.1
11.1
14.1
Tabla (02): Datos Evaluados Posición Prueba 1 2
Amplitud(m)
0.0295 0.0265
Otras Variables
Val(max) Val(media) Val(min)
Altura Inicial (cm)
0.410 0.375
53.1 51
0.379 0.348
0.351 0.322
Masa (gr)
15 25
4. CUESTIONARIO Del análisis realizado sobre las gráficas obtenidas ¿diría Ud. que se ha conservado la energía mecánica, durante el experimento?
Cuando una cantidad física no cambia, decimos que se conserva. Es decir que la energía se mantiene constante significa que la cantidad total de energía de un sistema natural no cambia, no se puede crear ni destruir solo se trasforma. ¿Cuál es la velocidad máxima que se observa en el sistema masaresorte?
Según la tabla la velocidad máxima es 0.0295 m/s ¿Cuál es la energía total del sistema?, ¿es constante en el tiempo? Explique sus respuestas.
Cuando sobre una partícula actúan únicamente fuerzas conservativas, su energía mecánica se conserva, esto es, permanece constante. Esta es la razón por la cual las fuerzas conservativas tienen este nombre: porque bajo la acción de dichas fuerzas la energía mecánica se conserva.
¿El sistema estudiado es cerrado?
No es un sistema cerrado sino abierto, ya que un sistema cerrado es un sistema físico que no interactúa con otros agentes físicos situados fuera de él y por tanto no está conectado causalmente ni relacionado con nada externo a él, mientras que un sistema abierto sería uno que puede intercambiar materia y energía con el exterior Diga cuales son los valores máximos y mínimos para la energía potencial y cinética
La masa que oscila posee una energía cinética que es función de su masa y de su velocidad. Al variar la velocidad entre un valor máximo y cero, la energía cinética alcanza su valor máximo en el centro de la oscilación y será nula en los extremos, ya que en ellos la velocidad se hace cero (el cuerpo se detiene un instante cuando invierte el sentido de la oscilación). la energía potencial, la misma es máxima en el instante en que el objeto se detiene para comenzar a caer, es máxima en ese instante porque esa es la altura máxima que va a alcanzar el objeto y la energía potencial es la masa por la gravedad por la altura, y las primeras dos son constantes. ¿Qué posibles razones pueden darse para la diferencia encontrada en los resultados de la pregunta anterior?
Ya que en ellos la velocidad se hace cero (el cuerpo se detiene un instante cuando invierte el sentido ¿Qué porcentaje de diferencia hay entre la energía cinética media y la energía potencial elástica?
Existe aproximadamente un 25% de diferencia, ya que la energía cinética baja la velocidad en la parte más baja del giro, aproximadamente en 270° En el experimento realizado, cual diría usted que es las fuerzas ejercidas sobre el resorte ¿conservativa o disipativa?
Una fuerza disipativa sería el rozamiento también se podría incluir al aire, y una fuerza conservativa seria el peso, la altura del bloque y otra factores que no dependen de la distancia. ¿Qué energía total tendrá el sistema analizado luego de 60 segundos?
0.2242.0.050/2 =12.554
Si el resorte se coloca sobre un plano inclinado. ¿De qué forma seria necesario plantear las ecuaciones para calcular la energía cinética y potencial del sistema?
5. CONCLUSIONES
Como hacer el cálculo correcto de la Energía mecánica, potencial y cinética. Como hacer un experimento que nos permita hallar los valores, juntamente con la aplicación diseñada para este estudio. Se demostró que el teorema de conservación de la energía mecánica es válido también para sistemas sometidos a un campo exterior constante. 6. RECOMENDACIONES
Hacer mayor explicación acerca del correcto uso de fórmulas para una correcta resolución de las practica de laboratorio. Explicar o dar ejemplos de actos cotidianos y técnicos en los que se aplican estas leyes.
