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INTRODUCCION
La energía mecánica total de un sistema es constante cuando actúan dentro del
sistema sólo fuerzas conservativas. Asimismo podemos asociar una función energía
potencial con cada fuerza conservativa. Por otra parte, energía mecánica se pierde
cuando esta presentes fuerzas no conservativas, como la fricción.
La ley de la conservación de la energía constituye el primer principio de la
termodinámica y afirma que la cantidad total de energía en cualquier sistema físico
aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo,
aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía. En resumen, la
ley de la conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni
destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra, por ejemplo, cuando la energía
eléctrica se transforma en energía calorífica en un calefactor. Dicho de otra forma: la
energía puede transformarse de una forma a otra o transferirse de un cuerpo a otro,
pero en su conjunto permanece estable (o constante).
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
1. Estudiar la ley de la conservación de la energía mecánica.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
1. Analizar la variación de la energía cinética, en función de la energía potencial
gravitacional.
2. Identificar las variables que intervienen en un evento de conservación de la
energía.
3. despejar ecuaciones y remplazar fórmulas para completar la tabla de datos.
RESUMEN
Esta ley es una de las leyes fundamentales de la física y su teoría se trata de que la energía no
se crea ni se destruye, únicamente se transforma (ello implica que la masa en ciertas
condiciones se puede considerar como una forma de energía.
En general, no se tratará aquí el problema de conservación de masa en energía ya que se
incluye la teoría de la relatividad).
La ley de la conservación de la energía constituye el primer principio de la termodinámica y
afirma que la cantidad total de energía en cualquier sistema aislado (sin interacción con ningún
otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse
en otra forma de energía. En resumen, la ley de la conservación de la energía afirma que la
energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra.
ABSTRACT
Thelaw of conservation of energyisthefirstlaw of thermodynamicsstatesthatthe total amount
of energy in anyisolatedsystem (no interactionwithanyothersystem) remainsunchangedover
time, butthatenergy can be transformedintoanotherform of energy. In short, thelaw of
conservation of energystatesthatenergy can not be createdordestroyed, it can
onlychangefromoneformtoanother.
MARCO TEORICO
LA ENERGÍA
Capacidad de un sistema físico para realizar trabajo. La materia posee energía como resultado
de su movimiento o de su posición en relación con las fuerzas que actúan sobre ella. La
radiación electromagnética posee energía que depende de su frecuencia y, por tanto, de su
longitud de onda. Esta energía se comunica a la materia cuando absorbe radiación y se recibe
de la materia cuando emite radiación. La energía asociada al movimiento se conoce como
energía cinética, mientras que la relacionada con la posición es la energía potencial. Por
ejemplo, un péndulo que oscila tiene una energía potencial máxima en los extremos de su
recorrido; en todas las posiciones intermedias tiene energía cinética y potencial en
proporciones diversas. La energía se manifiesta en varias formas, entre ellas la energía
mecánica, térmica, química, eléctrica, radiante o atómica. Todas las formas de energía pueden
convertirse en otras formas mediante los procesos adecuados. En el proceso de
transformación puede perderse o ganarse una forma de energía, pero la suma total
permanece constante.
TRANFORMACION Y CONSERVACION DE LA ENERGIA
La energía se puede presentar en formas diferentes, es decir, puede estar asociada a cambios
materiales de diferente naturaleza. Así, se habla de energía química (cuando la transformación
afecta a la composición de las sustancias), de energía térmica (cuando la transformación está
asociada a fenómenos caloríficos), de energía nuclear (cuando los cambios afectan a la
composición de los núcleos atómicos), de energía luminosa (cuando se trata de procesos en los
que interviene la luz), etc.
Los cambios que sufren los sistemas materiales llevan asociados, precisamente,
transformaciones de una forma de energía en otra. Pero en todas ellas la energía se conserva,
es decir, ni se crea ni se destruye en el proceso de transformación. Esta segunda característica
de la energía constituye un principio físico muy general fundado en los resultados de la
observación y la experimentación científica, que se conoce como principio de conservación de
la energía.
Otro modo de interpretarlo es el siguiente: si un sistema físico está aislado de modo que no
cede energía ni la toma del exterior, la suma de todas las cantidades correspondientes a sus
distintas formas de energía permanece constante. Dentro del sistema pueden darse procesos
de transformación, pero siempre la energía ganada por una parte del sistema será cedida por
otra.
LA ENERGÍA MECÁNICA
De todas las transformaciones o cambios que sufre la materia, los que interesan a la mecánica
son los asociados a la posición y/o a la velocidad. Ambas magnitudes definen, en el marco de la
dinámica de Newton, el estado mecánico de un cuerpo, de modo que éste puede cambiar
porque cambie su posición o porque cambie su velocidad. La forma de energía asociada a los
cambios en el estado mecánico de un cuerpo o de una partícula material recibe el nombre de
energía mecánica.
ENERGIA POTENCIAL
De acuerdo con su definición, la energía mecánica puede presentarse bajo dos formas
diferentes según esté asociada a los cambios de posición o a los cambios de velocidad. La
forma de energía asociada a los cambios de posición recibe el nombre de energía potencial.
La energía potencial es, por tanto, la energía que posee un cuerpo o sistema en virtud de su
posición o de su configuración (conjunto de posiciones). Así, el estado mecánico de una piedra
que se eleva a una altura dada no es el mismo que el que tenía a nivel del suelo: ha cambiado
su posición. En un muelle que es tensado, las distancias relativas entre sus espiras aumentan.
Su configuración ha cambiado por efecto del estiramiento. En uno y otro caso el cuerpo
adquiere en el estado final una nueva condición que antes no poseía: si se les deja en libertad,
la piedra es capaz de romper un vidrio al chocar contra el suelo y el muelle puede poner en
movimiento una bola inicialmente en reposo.
En su nuevo estado ambos cuerpos disponen de una capacidad para procudir cambios en
otros. Han adquirido en el proceso correspondiente una cierta cantidad de energía que puede
ser liberada tan pronto como se den las condiciones adecuadas.
ENERGIA CINETICA
La forma de energía asociada a los cambios de velocidad recibe el nombre de energía cinética.
Un cuerpo en movimiento es capaz de producir movimiento, esto es, de cambiar la velocidad
de otros. La energía cinética es, por tanto, la energía mecánica que posee un cuerpo en virtud
de su movimiento o velocidad.
PROCEDIMIENTO
Seguimos cada uno de los pasos que están en la guía desde el armar el riel hasta los hallar los
datos para completar cada una de las tablas.
DATOS, CALCULOS, RESULTADOS Y ANALIZIS
1.
d= 1m h=5,465 D= 1,15m L= 10cm m= 222,3g
masa Toma 1 Toma 2 Toma 3 Toma 1 Toma2 Toma 3
222,3 0,139 0,141 0,142 0,076 0,076 0,076
262,3 0,142 0,136 0,138 0,077 0,075 0,076
282,3 0,139 0,139 0,140 0,077 0,076 0,076
302,3 0,138 0,138 0,140 0,077 0,076 0,077
322,3 0,142 0,140 0,140 0,076 0,077 0,078
2.
d= 1m h=9,11 D= 1,15m L= 10cm m= 222,3g
masa Toma 1 Toma 2 Toma 3 Toma 1 Toma2 Toma 3
222,3 0,109 0,109 0,109 0,059 0,059 0,059
262,3 0,109 0,108 0,109 0,059 0,059 0,059
282,3 0,109 0,109 0,109 0,059 0,059 0,059
302,3 0,110 0,108 0,108 0,059 0,057 0,059
322,3 0,110 0,111 0,110 0,060 0,059 0,060
3.
m Ѳ T1 T2 V1 V2 Ek₁ Ek₂ ΔEk Δ(mgh)
222,3 3.12 0,109 0,059 91,74 169,4 9,38x10ᶺ4 3,18x10ᶺ6 3,08x10ᶺ7 13635,80
262,3 3.12 0,108 0,059 92,59 169,4 1,12x10ᶺ6 3,76x10ᶺ6 2,64x10ᶺ6 16089,38
282,3 3.12 0,109 0,059 91,74 169,4 1,18x10ᶺ6 4,05x10ᶺ6 2,87x10ᶺ6 17316,18
302,3 3.12 0,108 0,057 92,59 175,43 1,29x10ᶺ6 4,65x10ᶺ6 3,36x10ᶺ6 18542,97
322,3 3.12 0,110 0,059 90,90 169,4 1,33x10ᶺ6 4,62x10ᶺ6 3,29x10ᶺ6 19769,76
OBSERVACIONES
La energía cinética aumenta mientras disminuye la energía potencial.
Se aplicó el teorema de conservación de energía.
Comprendimos que la energía no se crea ni se destruye
CONCLUSIONES
Por medio de la práctica en laboratorio observamos la conservación
de la energía en los diferentes datos que hallamos ya que la energía
pasa de potencial a cinética.
Comprendimos el significado y las ecuaciones de Energía Mecánica.
Fortalecimos conocimientos que ya antes habían sido explicados por
el director del área.

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Conservacion de la energia. laboratorio

  • 1. INTRODUCCION La energía mecánica total de un sistema es constante cuando actúan dentro del sistema sólo fuerzas conservativas. Asimismo podemos asociar una función energía potencial con cada fuerza conservativa. Por otra parte, energía mecánica se pierde cuando esta presentes fuerzas no conservativas, como la fricción. La ley de la conservación de la energía constituye el primer principio de la termodinámica y afirma que la cantidad total de energía en cualquier sistema físico aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía. En resumen, la ley de la conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra, por ejemplo, cuando la energía eléctrica se transforma en energía calorífica en un calefactor. Dicho de otra forma: la energía puede transformarse de una forma a otra o transferirse de un cuerpo a otro, pero en su conjunto permanece estable (o constante).
  • 2. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL 1. Estudiar la ley de la conservación de la energía mecánica. OBJETIVOS ESPECIFICOS 1. Analizar la variación de la energía cinética, en función de la energía potencial gravitacional. 2. Identificar las variables que intervienen en un evento de conservación de la energía. 3. despejar ecuaciones y remplazar fórmulas para completar la tabla de datos.
  • 3. RESUMEN Esta ley es una de las leyes fundamentales de la física y su teoría se trata de que la energía no se crea ni se destruye, únicamente se transforma (ello implica que la masa en ciertas condiciones se puede considerar como una forma de energía. En general, no se tratará aquí el problema de conservación de masa en energía ya que se incluye la teoría de la relatividad). La ley de la conservación de la energía constituye el primer principio de la termodinámica y afirma que la cantidad total de energía en cualquier sistema aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía. En resumen, la ley de la conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra. ABSTRACT Thelaw of conservation of energyisthefirstlaw of thermodynamicsstatesthatthe total amount of energy in anyisolatedsystem (no interactionwithanyothersystem) remainsunchangedover time, butthatenergy can be transformedintoanotherform of energy. In short, thelaw of conservation of energystatesthatenergy can not be createdordestroyed, it can onlychangefromoneformtoanother.
  • 4. MARCO TEORICO LA ENERGÍA Capacidad de un sistema físico para realizar trabajo. La materia posee energía como resultado de su movimiento o de su posición en relación con las fuerzas que actúan sobre ella. La radiación electromagnética posee energía que depende de su frecuencia y, por tanto, de su longitud de onda. Esta energía se comunica a la materia cuando absorbe radiación y se recibe de la materia cuando emite radiación. La energía asociada al movimiento se conoce como energía cinética, mientras que la relacionada con la posición es la energía potencial. Por ejemplo, un péndulo que oscila tiene una energía potencial máxima en los extremos de su recorrido; en todas las posiciones intermedias tiene energía cinética y potencial en proporciones diversas. La energía se manifiesta en varias formas, entre ellas la energía mecánica, térmica, química, eléctrica, radiante o atómica. Todas las formas de energía pueden convertirse en otras formas mediante los procesos adecuados. En el proceso de transformación puede perderse o ganarse una forma de energía, pero la suma total permanece constante. TRANFORMACION Y CONSERVACION DE LA ENERGIA La energía se puede presentar en formas diferentes, es decir, puede estar asociada a cambios materiales de diferente naturaleza. Así, se habla de energía química (cuando la transformación afecta a la composición de las sustancias), de energía térmica (cuando la transformación está asociada a fenómenos caloríficos), de energía nuclear (cuando los cambios afectan a la composición de los núcleos atómicos), de energía luminosa (cuando se trata de procesos en los que interviene la luz), etc. Los cambios que sufren los sistemas materiales llevan asociados, precisamente, transformaciones de una forma de energía en otra. Pero en todas ellas la energía se conserva, es decir, ni se crea ni se destruye en el proceso de transformación. Esta segunda característica de la energía constituye un principio físico muy general fundado en los resultados de la observación y la experimentación científica, que se conoce como principio de conservación de la energía.
  • 5. Otro modo de interpretarlo es el siguiente: si un sistema físico está aislado de modo que no cede energía ni la toma del exterior, la suma de todas las cantidades correspondientes a sus distintas formas de energía permanece constante. Dentro del sistema pueden darse procesos de transformación, pero siempre la energía ganada por una parte del sistema será cedida por otra. LA ENERGÍA MECÁNICA De todas las transformaciones o cambios que sufre la materia, los que interesan a la mecánica son los asociados a la posición y/o a la velocidad. Ambas magnitudes definen, en el marco de la dinámica de Newton, el estado mecánico de un cuerpo, de modo que éste puede cambiar porque cambie su posición o porque cambie su velocidad. La forma de energía asociada a los cambios en el estado mecánico de un cuerpo o de una partícula material recibe el nombre de energía mecánica. ENERGIA POTENCIAL De acuerdo con su definición, la energía mecánica puede presentarse bajo dos formas diferentes según esté asociada a los cambios de posición o a los cambios de velocidad. La forma de energía asociada a los cambios de posición recibe el nombre de energía potencial. La energía potencial es, por tanto, la energía que posee un cuerpo o sistema en virtud de su posición o de su configuración (conjunto de posiciones). Así, el estado mecánico de una piedra que se eleva a una altura dada no es el mismo que el que tenía a nivel del suelo: ha cambiado su posición. En un muelle que es tensado, las distancias relativas entre sus espiras aumentan. Su configuración ha cambiado por efecto del estiramiento. En uno y otro caso el cuerpo adquiere en el estado final una nueva condición que antes no poseía: si se les deja en libertad, la piedra es capaz de romper un vidrio al chocar contra el suelo y el muelle puede poner en movimiento una bola inicialmente en reposo. En su nuevo estado ambos cuerpos disponen de una capacidad para procudir cambios en otros. Han adquirido en el proceso correspondiente una cierta cantidad de energía que puede ser liberada tan pronto como se den las condiciones adecuadas.
  • 6. ENERGIA CINETICA La forma de energía asociada a los cambios de velocidad recibe el nombre de energía cinética. Un cuerpo en movimiento es capaz de producir movimiento, esto es, de cambiar la velocidad de otros. La energía cinética es, por tanto, la energía mecánica que posee un cuerpo en virtud de su movimiento o velocidad.
  • 7. PROCEDIMIENTO Seguimos cada uno de los pasos que están en la guía desde el armar el riel hasta los hallar los datos para completar cada una de las tablas. DATOS, CALCULOS, RESULTADOS Y ANALIZIS 1. d= 1m h=5,465 D= 1,15m L= 10cm m= 222,3g masa Toma 1 Toma 2 Toma 3 Toma 1 Toma2 Toma 3 222,3 0,139 0,141 0,142 0,076 0,076 0,076 262,3 0,142 0,136 0,138 0,077 0,075 0,076 282,3 0,139 0,139 0,140 0,077 0,076 0,076 302,3 0,138 0,138 0,140 0,077 0,076 0,077 322,3 0,142 0,140 0,140 0,076 0,077 0,078 2. d= 1m h=9,11 D= 1,15m L= 10cm m= 222,3g masa Toma 1 Toma 2 Toma 3 Toma 1 Toma2 Toma 3 222,3 0,109 0,109 0,109 0,059 0,059 0,059 262,3 0,109 0,108 0,109 0,059 0,059 0,059 282,3 0,109 0,109 0,109 0,059 0,059 0,059 302,3 0,110 0,108 0,108 0,059 0,057 0,059 322,3 0,110 0,111 0,110 0,060 0,059 0,060
  • 8. 3. m Ѳ T1 T2 V1 V2 Ek₁ Ek₂ ΔEk Δ(mgh) 222,3 3.12 0,109 0,059 91,74 169,4 9,38x10ᶺ4 3,18x10ᶺ6 3,08x10ᶺ7 13635,80 262,3 3.12 0,108 0,059 92,59 169,4 1,12x10ᶺ6 3,76x10ᶺ6 2,64x10ᶺ6 16089,38 282,3 3.12 0,109 0,059 91,74 169,4 1,18x10ᶺ6 4,05x10ᶺ6 2,87x10ᶺ6 17316,18 302,3 3.12 0,108 0,057 92,59 175,43 1,29x10ᶺ6 4,65x10ᶺ6 3,36x10ᶺ6 18542,97 322,3 3.12 0,110 0,059 90,90 169,4 1,33x10ᶺ6 4,62x10ᶺ6 3,29x10ᶺ6 19769,76
  • 9. OBSERVACIONES La energía cinética aumenta mientras disminuye la energía potencial. Se aplicó el teorema de conservación de energía. Comprendimos que la energía no se crea ni se destruye
  • 10. CONCLUSIONES Por medio de la práctica en laboratorio observamos la conservación de la energía en los diferentes datos que hallamos ya que la energía pasa de potencial a cinética. Comprendimos el significado y las ecuaciones de Energía Mecánica. Fortalecimos conocimientos que ya antes habían sido explicados por el director del área.