En este reporte se puede ver el análisis del reporte de la carpeta 7 del los archivos enviados

1. ÍNDICE
MOVIMIENTO DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA........................................................ 1
Introducción:......................................................................................................................... 1
Hipótesis:.............................................................................................................................. 1
Objetivo................................................................................................................................ 1
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA ......................................................................................... 2
CONCLUSIÓN........................................................................................................................17
BIBLIOGRAFÍA .....................................................................................................................18

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MOVIMIENTO DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA.
Introducción:
En este reporte se presenta lo que es el movimiento de una rueda volante que
hace contacto con un bloque de metal. Analizaremos cada una de sus variables y
así poder concluir que es lo que pasa acerca de la temperatura del bloque y la
rapidez a la que gira la rueda.
Hipótesis:
Creemos que al momento de que la rueda volante haga contacto con el bloque
de metal, éste aumentará su temperatura, ya que al rozar, estos provocarán
fricción y hará que la rueda disminuya su rapidez.
Objetivo:
Analizar qué es lo que sucede al cambiar la variable de la rapidez a la que rota la
rueda volante, cambiar la masa del bloque de metal y la masa de la rueda.
Fricción: En cualquier movimiento donde hay cuerpos en contacto se encuentra
una oposición, la cual impide que uno de ellos se mueva indefinidamente con
velocidad constante o que dos objetos caigan al mismo tiempo fuerza de la
superficie en que se ubicaban. (Félix, 2003, pág. 662)

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DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
Para iniciar con la práctica, primero abriremos la carpeta que habla acerca de
almacenamiento de energías y transferencias, donde se encuentra nuestro archivo
del movimiento de almacenamiento de energía.
Al iniciar se nos presenta esto:
Podemos ver la rueda volante que mencionamos anteriormente que esta
sostenida por una base que hará que gire y provoque el roce con el bloque
metálico que se encuentra por debajo de la rueda. Ahí mismo se encuentran 2
barras que dicen “Speed of flywheel” (“Rapidez de la rueda volante” en español) y
“Temperature of metal block” (“Temperatura del bloque de metal” en español), y
justo arriba de estas barras se encuentra una clase de cuadro con el que, al
parecer, aún no podemos interactuar.
La rueda va girando con cierta rapidez y según las instrucciones, dice que
demos clic en el botón que dice “Run”, el cual nos permitirá ver la animación de
dicho movimiento, y después observemos los cambios con respecto a la rapidez
de la rueda y la temperatura del bloque.

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Al dar clic a “Run”, va bajando la rueda y al momento en el que roza nos permite
dar clic en el botón de pausa, el cual utilizaremos para comparar que es lo que
sucede durante el proceso y el final del proceso.
Primeramente tomamos captura del movimiento al pausarlo:
Podemos notar que la flecha que señalaba la rapidez de la rueda ha bajado y la
flecha que señalaba la temperatura del bloque ha aumentado. En base a esto,
podemos decir que conforme la rueda pasa más tiempo rozando el objeto, éste irá
perdiendo rapidez y el objeto irá ganando temperatura.
Al final de la animación podemos ver:

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Al parecer la rueda deja de girar al final de la animación perdiendo totalmente su
rapidez y el bloque alcanza una temperatura mayor a la temperatura inicial a la
que estaba.
Después de esto, daremos clic en el botón “Next” que nos llevará a la siguiente
diapositiva del archivo donde se encontrará una animación parecida a la que
acabamos de analizar.
En esta imagen nos encontramos con la misma rueda, el mismo bloque, las
mismas barras y los mismos botones, lo único que se diferencia con las capturas
de pantalla anteriores, es que en esta ya podemos interactuar con el cuadro verde
que se encuentra en la parte superior derecha de la pantalla. En este cuadro hay 3
secciones que dicen “Flywheel (Kinetic Store)” (“Rueda Volante (Almacenamiento
cinético)” en español), “Metal block (Thermal Store)” (“Bloque de metal
(Almacenamiento térmico)” en español) y “Total”.
De igual manera, nos dice que demos clic en “Run” para observar la animación y
posteriormente de lo que veamos, analicemos los cambios de la energía total, la
energía mecánicamente almacenada por la ruda volante y la energía
térmicamente almacenada por el bloque de metal.

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En base en lo que pudimos ver en las capturas pasadas, haremos lo mismo: dar
clic en “Run”, detenerlo a mitad de proceso para poder comparar y para la última
captura dejaremos que termine el proceso.
Como segunda captura de esta diapositiva podemos ver lo siguiente:
Observamos que pasado un tiempo de que la rueda esté rozando con el bloque,
este de nuevo pierde rapidez y el bloque gana temperatura
Como uno aumenta y otro disminuye, podemos decir que, prácticamente, son
inversamente proporcionales.
Ahora, observando el cuadro verde antes mencionado, la barra verde oscuro
que se encontraba en el primer recuadro ha disminuido su altura, mientras que la
barra verde oscuro del segundo recuadro ha aumentado y en el tercer recuadro se
aprecia que la suma de estas 2 barras es igual a la energía total almacenada. Lo
cual nos puede llevar a la conservación de la energía y al término de fricción.
En el libro “Física: conceptos y aplicaciones” dice:
Conservación de la energía: La energía total de un sistema es siempre constante,
aun cuando se transforme la energía de una forma a otra dentro del sistema.
(Tippens, 1973, pág. 168)

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Lo dicho en el libro se ve reflejado en lo que sucede en la animación, ya que la
energía siempre es constante debido a la suma de las 2 variables.
Como última captura de esta diapositiva observamos esto:
Nuevamente vemos que la rueda ha perdido totalmente su rapidez mientras que
el bloque de metal incrementó su temperatura.
En este caso podemos decir que se encuentra una fuerza de fricción porque el
bloque se encarga de reducir la rapidez de la rueda en movimiento, incluso llega a
frenarlo hasta un valor de cero siendo esta la fuerza de fricción.

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En la captura tomada de la tercera diapositiva nos encontramos con los mismos
elementos que se presentaban en las diapositivas anteriores, con diferencia de
que en esta diapositiva se encuentren 3 círculos ubicados arriba de la base que
sostiene la rueda volante. Estos círculos son botones que nos permiten modificar
la masa de la rueda y observar que tanto cambian las cosas dependiendo de su
masa.
En la última imagen vemos la misma rueda con la misma masa que en las
capturas anteriores y por lo tanto ya sabemos que es lo que sucede en cada uno
de los recuadros, así que procederemos a reducir la masa de la rueda.
Notablemente vemos que las barras en el cuadro verde son mucho más cortas,
de igual manera vemos que las barras que se encuentran en la parte inferior
izquierda de la captura permanecen intactas, con esto podemos decir que al
parecer la ruda iniciará con la misma rapidez que en las veces anteriores e
igualmente el bloque de metal permanece con la misma temperatura inicial que en
las otras capturas (Todo esto antes de dar clic en el botón de “Run” para iniciar la
animación).
Una vez que precedemos a dar clic, de nuevo se cumple la Ley de la
Conservación de la energía.

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A pesar de esto, nos dimos cuenta que esta rueda perdía la rapidez en menor
tiempo que la rueda que analizamos primero, creemos que la razón de esto puede
ser que entre menor sea la masa, más rápido perderá su rapidez.
Después de analizar la rueda con menor pasa, procederemos a incrementar su
masa y observar su comportamiento.
En la imagen se ve que las barras color verde oscuro en el recuadro de la parte
de arriba, son más altas. Y de nuevo, las barras inferiores se encuentran de la

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misma manera, indicándonos que irá a la misma rapidez la rueda y el objeto
tendrá una temperatura inicial igual.
Al correr la animación podemos ver que a pesar de la masa, la energía sigue
ahí, así que por lo tanto, esta clase de movimiento satisface la ley de la
conservación, ya que sería prácticamente imposible violar esta ley o alguna otra,
ya que las leyes se llaman de esta manera debido a que es información verídica
que por ningún método puede ser diferente a lo postulado.
Notamos un cambio más lento en la rapidez de la rueda, por lo tanto, reforzamos
la idea de que entre menos masa contenga la rueda volante, en menor tiempo
perderá la rapidez con la que esté girando.
Ahora, pasando a la siguiente diapositiva, observamos lo siguiente:

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En la captura se ve que ya no podemos modificar la masa de la rueda, pero lo
que sí se puede modificar es la masa del objeto con el que roza la rueda giratoria.
La temperatura inicial del bloque es la misma, al igual que la velocidad de la
rueda, ira girando a la misma rapidez que las veces anteriores.
Como vemos, la rueda y la masa del bloque es la misma que la ya analizada,
entonces cambiaremos la cantidad de masa que se encuentra en el bloque, la
aumentaremos.
Al ya aumentar la masa, le daremos clic a “Run” y observaremos la animación:

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Como vemos en la captura, la temperatura del bloque aumenta, pero esta vez no
llega a la temperatura a la que había llegado el bloque cuando este era más
pequeño, por lo tanto, podemos decir que entre más masa tenga el objeto con el
que roza, este aumentara su temperatura pero a menor escala.
Al igual que las demás variables analizadas, cumple con la Ley porque conserva
su energía.
Como siguiente paso, aumentaremos la masa del bloque metálico aún más y así
veremos que si lo que acabamos de plantear se acerca a la verdad.
Al ya haber corrido la animación de poner el objeto más grade, es decir, a mayor
masa, podemos ver que también logró detener la rueda, pero sin embargo, la
temperatura no aumentó de la misma manera que las veces en que la masa era
menos.
Lo que habíamos planteado se refuerza con lo recientemente observado.
Procederemos a analizar la siguiente diapositiva.
Hasta este punto podemos decir que las propiedades de los objetos afectan
completamente en la fuerza de fricción, cada una de ellas conservando la energía.

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Podemos mirar el hecho de que en esta última diapositiva se encuentran más
variables de las que antes nos permitía modificar.
En este caso podemos modificar la masa de la rueda volante, la masa del
bloque de metal y la velocidad con la que gira la rueda volante. En realidad
tenemos muchas variables con las cuales jugar y analizar lo que sucede.
Descartaremos las opciones que ya hayan sido analizadas previamente.
Primero veremos qué es lo que sucede cuando bajas la velocidad a la que gira
la rueda.

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En comparación con las 2 imágenes tomadas podemos ver que la temperatura
aumenta aunque sea muy poco y el tiempo en que tarda en perder la rapidez es
menor comparando con las demás.
El movimiento de esta rueda fue casi el mismo, sólo que cambiamos la masa del
bloque metálico y dejamos todo igual. Se nota que hubo un aumento de
temperatura, pero en este caso, la temperatura que gano no fue demasiada.
Ahora aumentaremos más la masa del bloque y compararemos lo sucedido
anteriormente.

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Comparándolo, se puede apreciar que la temperatura aumento mínimamente,
casi nada, creemos que este fenómeno es causado nuevamente por la fricción, ya
que cuando roza lo hace de una manera tangente, o sea que toca solo una cierta
parte del cuerpo y el calentamiento de este cuerpo se esparce de manera igual
alrededor de la masa y como este tiene una masa menor pues tiene temperatura
que se esparcirá en más masa, aumentando muy poco su temperatura.
Ahora aumentaremos la velocidad a la que gira la rueda, dejaremos la misma
masa del bloque y el tamaño de la rueda volante.
En las barras de la parte de abajo, se ve que la flecha que indica la velocidad
está hasta arriba y en la segunda imagen está hasta abajo, lo que indica que se
detuvo. Ahora, fijándonos en la barra que se encuentra al lado de la primera barra,
notamos un ligero aumento de temperatura y pensamos que si hay más velocidad,
habrá más fricción y así se obtendrá mayor temperatura.
Dejaremos la misma velocidad y misma masa de la rueda, pero cambiaremos la
masa del bloque metálico para poder ver que es lo que sucede y si se comporta
de la mima manera que con los resultados ya analizados.

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Observamos un aumento de temperatura notable, que nos permite saber que si
el bloque de metal tiene menor masa, este bloque ira aumentando su temperatura
conforme vaya realizándose la acción de que estos dos cuerpos estén rozando.
Reduciremos aún más la masa del bloque y conforme lo que suceda con la
temperatura es lo que podremos deducir acerca de lo que nos dimos cuenta en las
capturas pasadas de que entre menos masa tenga un cuerpo más temperatura
tendrá al final de proceso de rozamiento (aplicado en las variables que estamos
evaluando).

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Hay un notable aumento de temperatura, así que utilizaremos esto que acaba de
suceder para respaldar lo que habíamos planteado anteriormente y confirmar lo
que habíamos explicado.
Ahora reduciremos la masa de la rueda volante dejándola a una velocidad rápida
y con el bloque de metal pequeño.
Notamos que perdió rapidez muy fácilmente y que el bloque de metal aumenta
notablemente su temperatura.
Realmente tenemos muchas variables con las que podemos jugar, al momento
ya tenemos ciertas bases que nos ayudarán a concluir.

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CONCLUSIÓN
En conclusión podemos decir que la fricción que produce la rueda volante y el
bloque de metal, hace que la rueda disminuya su rapidez y que el bloque de metal
aumente su temperatura.
En todos los casos sucede el mismo efecto, si cambiamos las variables como lo
hicimos en los últimos ejercicios estas tendrán valores diferentes, por ejemplo, si
la rueda alcanza una rapidez de 4 km/h y el bloque de metal está pequeño, va a
ser diferente si tiene una rapidez de 2 km/h y el bloque es grande.
Al ver todas las diapositivas y cambiar sus variables podemos concluir que son
inversamente proporcionales, debido a que mientras que la temperatura aumente,
la rapidez a la que gira la rueda disminuye. Pero a pesar de esto, aún se cumple
con la ley de conservación de la energía, ya que al sumar las barras que se nos
presentaban en el cuadro verde no afectaba al total que aparecía al inicio de la
animación. Y de igual manera pudimos encontrar y definir lo que es la fuerza de
fricción.

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BIBLIOGRAFÍA
Félix,L.A.(2003). Maestro Mi compañeroescolar.En L. A.Félix, Maestro Micompañero escolar.
México:IBALPE.
Tippens,P.E.(1973). Física Conceptosyaplicaciones.EnP.E. Tippens, Física Conceptosy
aplicaciones. Mc Graw Hill.