teoria

CAMBIO DE ENERGIA POTENCIA OBJETIVO: 1. Investigar los cambios de energía potencial potencial elástica en un sistema sistema masas resorte. 2. Establecer diferencias diferencias entre la energía potencial potencial elástica y la energía potencial.

EQUIPOS Y MATERIALES: Resorte Portapesas vertical Regla graduada de 1 metro Soporte universal Prensa Juegos de pesas Clamp Pesas hexagonales

PARTE TEÓRICA Energía: Es una magnitud física escalar que sirve de medida general a las distintas formas de movimiento de la materia que se estudia en la física. Los sólidos elásticos son aquellos que se recupera, más o menos rápidamente, a su conformación definida originalmente al cesar la causa de la deformación. En realidad, todos los cuerpos son deformados. Excedido un cierto límite el cuerpo pierde sus características elásticas. Los resortes se estiran cuando se le aplican fuerzas de tracción. A mayor estiramiento mayor tracción, esto indica que la fuerza no es constante. La ley de Hooke nos da la relación de:  

: La magnitud de la fuerza : Longitud de la deformación =−





: es una constante elástica, su valor depende de la forma y de las propiedades elásticas del cuerpo. El signo negativo− indica que la fuerza elástica del resorte siempre se opone a la deformación (estiramiento o comprensión).

El hecho de que un resorte estirado tienda t ienda a regresar a su configuración (forma y tamaño) original cuando deja de actuar la causa que lo deforma, nos indica que el resorte almacena energía potencial de naturaleza elástica cuyo valor es igual al trabajo realizado por la fuerza de estiramiento.



Se demuestra que al estirarse un resorte el trabajo realizado es:

 =  = ( )=   Donde: 

 : es el estiramiento (elongación) producido por la fuerza promedio en el resorte.



La Figura muestra la posición  del extremo inferior de un resorte libre de la acción defuerzas externas (sistema de referencia para medir los estiramientos del resorte). Sea una masa m masa m sostenida  sostenida en

  .

Se le hace descender estirando el resorte una pequeña distancia hasta un punto  .



Si después la masa se deja libre esta caerá a una posición  , luego continuará vibrando entre posiciones cercanas a  y  . Después de un cierto tiempo la masa se detendrá.



  

Bajo estas condiciones el trabajo realizado para estirar el resorte de a está dado por:

  

 =  −  =   −   =   −  Esto define el cambio de energía potencial elástica la energíase expresa en joules.

∆ producido en el resorte,

Por otro lado, el cambio de energía potencial gravitatoria por la masa m está dada por:

∆ =∆= − 

∆ experimentada

 =

Para medir la energía potencial gravitatoria   se puede considerar el sistema de referencia en la vertical, con yo en la base. En este caso otra forma de escribir la ecuación del cambio de energía potencial gravitatoria es:

∆ = − = − 

 

 . Llamando H a

Donde  ,  se pueden determinar una vez conocidas   y la distanciacomprendida entre   e  se encuentra que:

 

 =  −   =  −  H es una cantidad fácilmente mensurable.