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1. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
CENTRO DE FÍSICA
INFORME DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO
DATOS PERSONALES
NOMBRE DEL ESTUDIANTE: Dayanna Mishel Fuentes Almeida
FACULTAD:Facultad de Filosofía, Letras y Ciencias de la Educación
CARRERA:Pedagogía en Ciencias
Experimentales de la informática
FECHA: 24 de abril del 2023
SEMESTRE: 7mo PARALELO: B GRUPO N. 1 PRÁCTICA N. 1
NOMBRE DEL DOCENTE: MSc. Poma Lojano Santiago
NOMBRE DEL ASISTENTE/ANALISTA/TÉCNICO: MSc. Poma Lojano Santiago
OBJETIVOS
1. Determinar la conservación de la energía mecánica en la rueda de
Maxwell.
2. Establecer la relación entre la energía potencial inicial; con las energías
cinéticas de traslación y rotación finales
3. Determinar el porcentaje de conservación de energía mecánica
Equipo de Experimentación
EQUIPO DE EXPERIMENTACIÓN
MATERIAL EXPERIMENTAL
Figura 1. Transformación de la energía. Rueda de Maxwel
TEMA: Transformación de la energía. Rueda de Maxwell
1
2
3
4
5
6

2. P á g i n a 2 | 12
FUNDAMENTO CONCEPTUAL
 Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.
 Momento de inercia.
 Movimiento de traslación del centro de masa.
 Movimiento de rotación alrededor de un eje que pasa por el centro de masa.
 Relación entre el movimiento de traslación y el movimiento de rotación.
PROCEDIMIENTO
Velocidad Instantánea
1. Armar el equipo de acuerdo con la figura 1.
2. Determinar la masa, el radio de la rueda y el diámetro del eje central.
Registrar en la tabla 1.
3. Mantenemos presionado clic izquierda Sobre la rueda para moverla de arriba
hacia abajo
4. Colocamos el censor de movimiento en un punto tal que el eje central de la
rueda, corte al lente óptico del censor sin que llegue a golpear el mismo.
5. Utilizamos la flecha testigo del inferior de la regla determinamos el valor de la
altura h sub cero que corresponde al nivel de referencia.
6. Usa la cámara en la parte inferior derecha para guiarte en
la altura de los objetos podrás ver la altura del censor en la parte de datos
7. Enrollamos la rueda hasta una altura h sub-1.
8. Cuando la rueda este en la altura que deseas presiona el botón soltar
y podrás ver el tiempo que marca el censor en la parte del tiempo
9. Determinamos el valor con el testigo superior de la regla.
10. Registramos el valor en la tabla
11. Dejamos en libertad la rueda, el contador, en la posición 1 registrara el tiempo
que tarde el eje del disco en cortar la señal en el censor
12. Preciosa el botón reiniciar para que la rueda vuelva a su
posición
13. Repetimos el procedimiento descrito anteriormente para tres alturas h sub-1
diferente.
1. Armadura de soporte
2. Rueda de Maxwell
3. Timer (contador de
tiempo).
4. Regla A ± 0,01(m)
5. Calibrador A ± 0,05 (mm)
6. Balanza A ± 0,001 (kg)

3. P á g i n a 3 | 12
REGISTRO DE DATOS
CUESTIONARIO
 Determinar experimentalmente la inercia de la rueda
aplicando la conservación de la energía
𝑰 =
𝟐𝒎𝒈𝒉 − 𝒎𝒗𝟐
𝒘𝟐
 ℎ1 = 0,760𝑚
𝐼̅ =
2(0,59𝑘𝑔)(9,8 𝑚
52
⁄ )(0,392𝑚) − (0,59) (
0,760
0,090
)
2
(
19
0,068
)
2
𝐼 = −2,67 × 10−3
𝑘𝑔 ⋅ 𝑚2
𝑟𝑎𝑑
𝐼 =
2(0,59𝑘𝑞) (9,8 𝑚
52
⁄ ) (0,322𝑚) − (0,59) (
0,690
0,045
)
2
(
15,33
0,068
)
2
𝐼 = −2,65 × 10−3
𝑘𝑔 ⋅ 𝑚2
𝑟𝑎𝑑
Tabla 1:
Alturas y Tiempo
m= 0,590 𝑅 = 0,068 𝑑 = 0,0004 ℎ𝑂 = 0,368
hi t1 t2 t3 tp
(𝑚) (𝑠) (𝑠) (𝑠) (𝑠)
ℎ1 = 0,76 0,040 0,040 0,040 0,040
ℎ2 = 0,69 0,045 0,045 0,046 0,045
ℎ3 = 0,58 0,055 0,054 0,056 0,055
ℎ4 = 0,45 0,094 0,093 0,093 0,093

4. P á g i n a 4 | 12
 ℎ2 = 0,690𝑚
𝑰 = 2(0,59𝑘9)(𝑞, 8𝑚
∕ 52)(0,212𝑚) − (0,59) (
0,580
0,055
)
2
𝐼 = −2,62 × 10−3
𝑘𝑔 ⋅ 𝑚2
𝑟𝑎𝑑
 ℎ3 = 0,580𝑚
 ℎ4 = 0,450𝑚
𝐼 =
2(0,59𝑘𝑞) (9,8 𝑚
52
⁄ ) (0,082𝑚) − (0,59) (
0,450
0,093
)
2
(
4,84
0,068
)
2
𝐼 = −2,54 × 10−3
𝑘𝑔 ⋅ 𝑚2
𝑟𝑎𝑑
 Calcular para cada altura la velocidad tangencial final con la
que llega la rueda al punto en el que está ubicado
𝒗𝒇 =
𝒅
𝒕𝒑
El sensor:
𝑣𝑓 =
0,760𝑚
0,090𝑠
𝑣𝑓 = 19 𝑚
5
⁄
 ℎ1 = 0,760𝑚
𝑣𝑓 =
0,690𝑚
0,045𝑠
𝑣𝑓 = 15,33 𝑚
5
⁄
 ℎ2 = 0,690𝑚

5. P á g i n a 5 | 12
𝑣𝑓 =
0,580𝑚
0,055
𝑣𝑓 = 10,55 𝑚
5
⁄
 ℎ3 = 0,580𝑚
𝑣𝑓 =
0,450𝑚
0,093
𝑣𝑓 = 4,84 𝑚
𝑠
⁄
 Con el valor de la velocidad v f y el diámetro del eje de la
rueda determine la velocidad angular w:
𝒘 = 𝟐𝒗𝒇𝒅
 ℎ1 = 0,760𝑚
2(19
𝑆
⁄ )𝑚 𝑊 = 0,136𝑚
𝑤 = 279,412𝑟𝑎𝑑
∕ 𝑠
𝑤 =
2(15.33 𝑚
𝑠
⁄ )
0,136𝑚
𝑤 = 225,441𝑟𝑎𝑑
∕ 𝑠
 ℎ2 = 0,690𝑚
𝑤 =
2(10.55 𝑚
𝑠
⁄ )
0,136𝑚
𝑤 = 155,147𝑟𝑎𝑑
∕ 𝑠
 ℎ3 = 0580𝑚
 ℎ4 = 0450𝑚
𝑤 =
2(4.84 𝑚
𝑠
⁄ )
0,136𝑚

6. P á g i n a 6 | 12
𝑤 = 71,176𝑟𝑎𝑑
∕ 𝑠
4. Calcular la diferencia de alturas entre 𝒉 = 𝒉𝒊 − 𝒉𝒐 para cada uno de los
puntos y determinar la energía potencial
𝑬𝒑 = 𝒎𝒈𝒉
 ℎ1 = 0,760𝑚
ℎ = hi − ho
ℎ = 0,760𝑚-0,368m
ℎ = 0,392𝑚
𝑬𝒑 = 𝒎𝒈𝒉
𝐸𝑃(0,59𝑘9)(𝑞, 8𝑚
, 𝑠2)(0,392𝑚)
𝐸𝑝 = 2,266 𝑗
 ℎ2 = 0,690𝑚
ℎ = hi − ho
ℎ = 0,690𝑚-0,368m
ℎ = 0,322𝑚
𝑬𝒑 = 𝒎𝒈𝒉
𝐸𝑃(0,59𝑘9)(𝑞, 8𝑚
, 𝑠2)(0,322𝑚)
𝐸𝑝 = 1,861 𝑗
 ℎ3 = 0,580𝑚
ℎ = hi − ho
ℎ = 0,580𝑚-0,368m
ℎ = 0,212𝑚
𝑬𝒑 = 𝒎𝒈𝒉
𝐸𝑃(0,59𝑘9)(𝑞, 8𝑚
, 𝑠2)(0,212𝑚)
𝐸𝑝 = 1,226 𝑗
𝒉 = 𝒉𝒊 − 𝒉𝒐
 ℎ4 = 0,450𝑚
ℎ = 0,450𝑚-0,368m
𝑬𝒑 = 𝒎𝒈𝒉
𝐸𝑃(0,59𝑘9)(𝑞, 8𝑚
, 𝑠2)(0,082𝑚)
𝐸𝑝 = 0,474 𝑗

7. P á g i n a 7 | 12
 ℎ = 0,082𝑚
𝐸𝑐 =
1
2
𝑚𝑣2
𝑓
5. Calcular la energía cinética de traslación
𝐸𝑐 =
1
2
(0,59𝐾𝑔)(19𝑚 ∕ 𝑠2)
𝐸𝑐 = 106,495𝑗
 ℎ1 = 0,760𝑚
𝐸𝑐 =
1
2
(0,59𝐾𝑔)(19 𝑚
𝑠
⁄ )2
𝐸𝑐 = 106,495𝑗
 ℎ2 = 0,690𝑚
𝐸𝑐 =
1
2
(0,59𝐾𝑔)(10,55 𝑚
𝑠
⁄ )2
𝐸𝑐 = 32,834𝑗
 ℎ3 = 0,690𝑚
𝐸𝑐 =
1
2
(0,59𝐾𝑔)(4,84 𝑚
𝑠
⁄ )2
 ℎ4 = 0,450𝑚
𝐸𝑐 = 6,910𝑗
6. Calcular la energía cinética de rotación.
𝑬𝒓 =
𝟏
𝟐
𝑰𝒘𝟐
𝐸𝑟 =
1
2
(−2,67 × 10−3
𝑘9 ⋅ 𝑚2
𝑟𝑎𝑑
) (279.412 𝑟𝑎𝑑 ∕ 𝑠)2
𝐸𝑟 = −104,22𝑗

8. P á g i n a 8 | 12
 ℎ1 = 0,760𝑚
𝐸𝑟 =
1
2
(−2,67 × 10−3
𝑘9 ⋅ 𝑚2
𝑟𝑎𝑑
) (225.441 𝑟𝑎𝑑 ∕ 𝑠)2
𝐸𝑟 = −67,34𝑗
 ℎ2 = 0,690𝑚
𝐸𝑟 =
1
2
(−2,62 × 10−3
𝑘9 ⋅ 𝑚2
𝑟𝑎𝑑
) (155.147 𝑟𝑎𝑑 ∕ 𝑠)2
𝐸𝑟 = −31,53𝑗
 ℎ3 = 0,580𝑚
𝐸𝑟 =
1
2
(−2,54 × 10−3
𝑘9 ⋅ 𝑚2
𝑟𝑎𝑑
) (71,176 𝑟𝑎𝑑 ∕ 𝑠)2
𝐸𝑟 = −6,43𝑗
 ℎ4 = 0,450𝑚
7. Comprobar la conservación de la energía potencial inicial con la energía
cinética de traslación y rotación finales:
𝒎𝒈𝒉 =
𝟏
𝟐
𝒎𝒗𝒇
𝟐
+
𝟏
𝟐
𝑰𝒘𝟐
 ℎ1 = 0,760𝑚
𝒎𝒈𝒉 = 106,495𝑗 − 104,22𝑗
𝒎𝒈𝒉 = 2,275𝑗
 ℎ2 = 0,690𝑚
𝒎𝒈𝒉 = 69,328𝑗 − 67,34𝑗
𝒎𝒈𝒉 = 𝟏, 𝟗𝟖𝟖𝑗
 ℎ3 = 0,580𝑚
𝒎𝒈𝒉 = 32,834𝑗 − 31,53𝑗
𝒎𝒈𝒉 = 𝟏, 𝟑𝟎𝟒𝑗

9. P á g i n a 9 | 12
 ℎ4 = 0,450𝑚
𝒎𝒈𝒉 = 6,910𝑗 − 6,43𝑗
𝒎𝒈𝒉 = 0,48𝑗
8. Determinar el porcentaje de pérdida de la energía mecánica.
𝑬% = 𝑬𝒑 −
(𝑬𝒄 + 𝑬𝒓)
𝑬𝑷
⋅ 𝟏𝟎𝟎
𝐸% =
2,266𝐽 − (106,195𝐽 − 104,22𝐽) ⋅ 100
2,266
𝐸% = −0,397%
 ℎ1 = 0,760𝑚
𝐸% =
1,861𝐽 − (69,328𝐽 − 67,34𝐽) ⋅ 100
1,861𝐽
𝐸% = −6,82%
 ℎ2 = 0,690𝑚
𝐸% =
1,226𝐽 − (32,834𝐽 − 31,53𝐽) ⋅ 100
1,226𝐽
𝐸% = −6,36%
 ℎ3 = 0,580𝑚
𝐸% =
0,474𝐽 − (6,910𝐽 − 6,43𝐽) ⋅ 100
0,474𝐽
𝐸% = −1,26%
 ℎ4 = 0,450𝑚
9. Registrar los valores en la tabla 2

10. P á g i n a 10 | 12
10. Graficar y analizar el diagrama Ec= f(h), con los valores de la Tabla 2.
Análisis físico:
La gráfica 𝑬𝒄 = 𝒇(𝒉) es una rama de la parábola que se encuentra en el primer
cuadrante y de valores positivos, además podemos observar que mientras la altura
aumenta, la energía cinética también va aumentar.
Tabla 2:
Alturas,velocidad y energías
hi v w Ep Ec
Er Ec+Er E%
(m) (m/s) (rad/s) (J) (J)
(J) (J)
ℎ1
= 0,76
19,000 279,412 2,266 106,495
-104,220 2,275 -0,397
ℎ2
= 0,69
15,330 225,441 1,861 69,328
-67,340 1,988 -6,820
ℎ3
= 0,58
10,550 155,147 1,226 32,834
-31,530 1,304 -6,360
ℎ4
= 0,45
4,840 71,176 0,474 6,910
-6,430 0,480 -1,260

11. P á g i n a 11 | 12
11. Graficar y analizar el diagrama Ep= f(h), con los valores de la Tabla2.
Análisis Físico:
Al realizar la gráfica Ep= f(h) se obtuvo una línea recta inclinada hacia la derecha
con una pendiente positiva y constante, además se pudo observar que la altura es
directamente proporcional a la energía potencial.
CONCLUSIONES
 Se pudo observar al calcular los porcentajes de energía mecánica que existe un
comportamiento inversamente proporcional, es decir, que, a mayor altura, la energía
que se conserva es menor a la energía que se conserva cuando la altura disminuye.
 Al realizar la gráfica 𝑬𝒄 = 𝒇(𝒉) podemos observar que mientras la altura crece, la
energía cinética también lo hace, además observamos en la gráfica 𝑬𝒑 = 𝒇(𝒉), que la
altura es directamente proporcional a la energía potencial.
 Al realizar el experimento de la rueda de Maxwell se comprueba la ley de la
conservación de la energía, ya que la energía total permanece invariable con el
tiempo, aunque la energía puede transformarse.

12. P á g i n a 12 | 12
BIBLIOGRAFÍA
Alvarenga B., y Ribeiro da la Luz A. (1983). Física general con experimentos
sencillos (3a
ed). Mexico D.F., México; Harla, S.A
Beer, F.P y Johnston E. Jr. (2007). Mecánica vectorial para ingenieros (8ªed.).
México, D.F.: McGraw-Hill.
Nara H. (2007). Mecánica vectorial para ingenieros. (5aed.). C.P. 01376, México,
D.F