laboratorio 8 física
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5/18/2018 laboratorio 8 f sica
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PRCTICA DE LABORATORIO 8Nro. DD-106Pgina 1 / 10
Tema :CONSERVACIN DE LA ENERGA
Cdigo :
Semestre: IGrupo :
INTRODUCCIN
Desde !a antig"edad e! des#u$rimiento de !a !u% & todo !os 'enmenos (ue en#ierra )an dado
!ugar a mu#)as interrogantes entre !os #ient*'i#os + '*si#os .
Todos !os a,an#es se dieron en torno a una gran pregunta u es !a !u%2.
3nte esto !os sa$ios de todas !as po#as )an tratado de responder mediante di'erentes
metodo!og*as & pensamientos. 4os griegos supon*an (ue !a !u% emana$a de !os o$5etos+ & era a!go as*
#omo un espe#tro de !os mismos+ e7traordinariamente suti!+ (ue a! !!egar a! o5o de! o$ser,ador !e
permit*a ,er!o.
De esta manera !os griegos & !os egip#ios se a$o#aron a !a so!u#in de estos pro$!emas sin en#ontrar
respuestas ade#uadas. Posteriormente en uropa de! S. 89 a! 89II+ #on !os a,an#es rea!i%ados por
!a #ien#ia & !a t#ni#a+ surgieron mu#)os matemti#os & 'i!so'os (ue produ5eron importantes tra$a5os
so$re !a !u% & !os 'enmenos !uminosos.
1.- OBJETIVO
Demostrar e! teorema de #onser,a#in de !a energ*a me#ni#a para e! sistema masa resorte. Demostrar (ue e! teorema de #onser,a#in de !a energ*a me#ni#a es ,a!ida tam$in para
sistemas sometidos a un #ampo e7terior #onstante
Determinar !a #onstante de e!asti#idad de! resorte emp!eado
2.- MATERIALES
Computadora persona! #on programa data estudio insta!ado
Sensor de 'uer%a dinammetro;
Sensor de mo,imiento
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PRCTICA DE LABORATORIO 8Nro. DD-106Pgina = / 10
Tema :CONSERVACIN DE LA ENERGA
Cdigo :
Semestre: IGrupo :
3.- FUNDAMENTO TERICO
>a& mu#)os #asos en !os #ua!es e! tra$a5o es rea!i%ado por 'uer%as (ue a#t?an so$re e!
#uerpo+ #u&o ,a!or #am$ia
3.1 Sis!"# "#s# - $!s%$!
Cuando una 'uente puntua! emite !u% #on una poten#ia (P) #onstante & e! medio de
propaga#in es isotrpi#o & no a$sor$ente de energ*a+ !os 'rentes de onda son es'ri#os. De
este modo+ !a energ*a por unidad de tiempo (P) se distri$u&e uni'ormemente so$re e! rea de
una super'i#ie es'ri#a de radio (r). Por e!!o+ !a intensidad de !a onda poten#ia media por
unidad de rea; resu!ta ser:
s de#ir !a intensidad de !a !u% a una distan#ia dada $+ ser propor#iona! a! #uadrado de su
radio $+ !a intensidad ,ariar #omo 1/r=.
4os #ampos e!#tri#os & gra,itatorios tam$in son 'un#iones (ue responde a !a !e& de !a
in,ersa a! #uadrado.
3! #am$io de dire##in (ue e7perimenta !a !u% a! !!egar a una super'i#ie pu!ida se !e !!ama
re'!e7in.
n #asi #ada momento de !a ,ida diaria se en#uentran e7perien#ias (ue son #onse#uen#ias
de !a re'!e7in de !a !u%. @sted est !e&endo estas !*neas gra#ias a (ue !a !u% (ue se re'!e5a en
!a super'i#ie+ se o$ser,a en un espe5o por !a !u% re'!e5ada so$re !.
! prin#ipio o !a !e& de !a re'!e7in de !a !u%+ se ap!i#a en !as e7perien#ias (ue se a#a$an de
des#ri$ir & en mu#)os otros. 4a !e& de !a re'!e7in se puede ,er desde otro punto de ,ista
di'erente (ue ,iene de! Prin#ipio de Aermat (ue esta$!e#e (ue De todos !os posi$!es #aminos
puede tomar !a !u% para desp!a%arse+ toma siempre a(ue! (ue !o !!e,a a re#orrer en e! tiempo
F=Kx (1)
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PRCTICA DE LABORATORIO 8Nro. DD-106Pgina B / 10
Tema :CONSERVACIN DE LA ENERGA
Cdigo :
Semestre: IGrupo :
ms #orto2 o di#)o de otro modo 4a tra&e#toria rea! entre dos puntos tomados por su )a% de
!u% es a(ue!!a (ue es re#orrida en e! tiempo m*nimo2.
3.2. T!%$!"# T$#'% E(!$)i#
L# $!*+!,i( !s!/0+#$ se produ#e #uando !a !u% se re'!e5a so$re una super'i#ie pu!ida #omo
un espe5o+ mientras (ue #uando !a re'!e7in se produ#e so$re una super'i#ie rugosa se
denomina $!*+!,i( i*0s#. n e! #aso parti#u!ar de !a re'!e7in espe#u!ar genera!mente
#uando se )a$!a de re'!e7in se )a#e re'eren#ia a este tipo; se #ump!e !o (ue se denomina !a
!e& de re'!e7in:
E(!$)# /i(i/#
ue nos indi#a (ue e! ngu!o de in#iden#ia es igua! a! ngu!o de re'!e7in.
! *ndi#e de re'ra##in de un medio se de'ine #omo:
E(!$)# P%!(/i#+ 4E5
W=mg(y2y1) (3)
a (ue se sa$e (ue !a ,e!o#idad de !a !u% ,; #am$ia de a#uerdo a! medio en (ue atra,iese+
as* tam$in #omo !a !ongitud de onda ; mientras (ue !a 're#uen#ia '; permane#e #onstante.
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PRCTICA DE LABORATORIO 8Nro. DD-106Pgina E / 10
Tema :CONSERVACIN DE LA ENERGA
Cdigo :
Semestre: IGrupo :
P%!(/i# 4P5
3.3 TEOREMA DE CONSERVACIN DE LA ENERGIA MECANICA
dw=2
F .dr=2
d Ep(5)
P=dw
dt
2
P (t) dt(6)
W=3
Fdx (8)
P=F .V(7)
W=mg y2mg y1(9)
W=1
2
Fdx=m1
2
dv
dtdx=m
1
2
vdv=m
2v2
m
2v2(10)
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PRCTICA DE LABORATORIO 8Nro. DD-106Pgina F / 10
Tema :CONSERVACIN DE LA ENERGA
Cdigo :
Semestre: IGrupo :
3.6 Sis!"# s%"!i% # 0( /#"% !,!$(% 7%"%)(!% !s#/i%(#$i%
6. $%/!i"i!(%
D!!$"i(#/i( ! +# /%(s#(! !+ $!s%$!
Ingrese a! programa Data Studio+ )aga #!i# so$re e! i#ono #rear e7perimento &
seguidamente re#ono#er e! sensor de !u% !u7metro; insertado a !a inter'a#e Poer 4inH.
ntre a! i#ono #on'igura#in !uego se!e##ionamos ,e!o#idad de muestreo a 1000 >%.
No es ne#esario #a!i$rar e! sensor de !u%+ pero si ne#esitara #a!i$rar !a sensi$i!idad de!
sensor se!e##ine!o en e! rango $u!$ 0 - =60 !u7; !o re#ono#er pues so$re e! sensor )a&
un $otn #on !a imagen de una $om$i!!a e!#tri#a.
n#ienda e! '!uores#ente 3C & #o!o(ue e! sensor de !u% a unos #uantos #ent*metros.
No a#er#ar e! sensor a! '!uores#ente+ registre !as medidas a ni,e! de !a super'i#ie de !a
mesa. Comien#e a gra$ar !os datos por espa#io de =0 segundos.
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PRCTICA DE LABORATORIO 8Nro. DD-106Pgina 6 / 10
Tema :CONSERVACIN DE LA ENERGA
Cdigo :
Semestre: IGrupo :
G$#*i/% N91 4F0!(! $%i#5
T#&+# N:91
R!s%$! N: 1 A;0+ 2 V!$! 3 R%'%
L%()i0 !( $!%s% 9.9< 9.9< 9.9
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PRCTICA DE LABORATORIO 8Nro. DD-106Pgina / 10
Tema :CONSERVACIN DE LA ENERGA
Cdigo :
Semestre: IGrupo :
4"5C%(s#(! = 4N>"5 3.83
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PRCTICA DE LABORATORIO 8Nro. DD-106Pgina J / 10
Tema :CONSERVACIN DE LA ENERGA
Cdigo :
Semestre: IGrupo :
fg.4.1.1 Posicin, velocidad aceleracin Vs tiempo
4F0!(! $%i#5
TABLA 2 $!s%$! #;0+
MASA Dis#(/i# A"+i0
A4"5
E. Ci(i/#
",.4'5
E. P%!(/i#+
M#,4'5
E %#+ 4'5
9.9
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PRCTICA DE LABORATORIO 8Nro. DD-106Pgina K / 10
Tema :CONSERVACIN DE LA ENERGA
Cdigo :
Semestre: IGrupo :
Aun#in de posi#in
X(t)=Asen (t)
=K
m=
5.06
0.05=10.06
X(t)=0.0245 sen (10.06 t)
Aun#in de ,e!o#idad
V( t)=Acos (wt)
V( t)=0.2414 sen (10.06 t)
G$#*i0! E/ V!$s0s i!"% C#+/0+! +# E/ ",.
Ec max=1
2mVmax
Vmax=0.25m /s
Ec max=1
20.050.252=1.5625103 j
C%"#$#/i( %$/!(0#+
=1.56251.557
1.5625100=0.352
G$#*i0! E V!$s0s Ti!"% C#+/0+! E ",.
Epmax=EtEc
Ep max=1.56251035.6103=1.609103
G$#*i0! E/ E H!$s0s %si/i( +0!)% s0!$%()# )$#*i/#s
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PRCTICA DE LABORATORIO 8Nro. DD-106Pgina 10 / 10
Tema :CONSERVACIN DE LA ENERGA
Cdigo :
Semestre: IGrupo :
fg.4.1.1 Posicin, velocidad aceleracin Vs tiempo
G$#*i/% N93 4F0!(! $%i#5
T#&+# 93. R!s%$! H!$!
MASA Dis#(/i# A"+i0
A4"5
E. Ci(i/#
",.4'5
E. P%!(/i#+
M#,4'5
E %#+ 4'5
9.9@=) 9.2? " 9.96?
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PRCTICA DE LABORATORIO 8Nro. DD-106Pgina 11 / 10
Tema :CONSERVACIN DE LA ENERGA
Cdigo :
Semestre: IGrupo :
=
K
m
=
3.83
0.07
=7.3969
X(t)=0.0465 sen (7.3969 t)
Aun#in de ,e!o#idad
V( t)=Acos (wt)
V( t)=0.3439 sen (7.3969 t)
G$#*i0! E/ V!$s0s i!"% C#+/0+! +# E/ ",.
Ec max=1
2mVmax
Vmax=0.40m /s
Ecmax=120.070. 40=5.6103j
C%"#$#/i( %$/!(0#+
=5.65.465
5.6100=2.41
G$#*i0! E V!$s0s Ti!"% C#+/0+! E ",.
Epmax=EtEc
Ep max=11.131035.6103=5.53103
G$#*i0! E/ E H!$s0s %si/i( +0!)% s0!$%()# )$#*i/#s
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PRCTICA DE LABORATORIO 8Nro. DD-106Pgina 1= / 10
Tema :CONSERVACIN DE LA ENERGA
Cdigo :
Semestre: IGrupo :
fg.4.1.3 Posicin, velocidad aceleracin Vs tiempo
4F0!(! $%i#5
T#&+# 96. R!s%$! $%'%
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PRCTICA DE LABORATORIO 8Nro. DD-106Pgina 1B / 10
Tema :CONSERVACIN DE LA ENERGA
Cdigo :
Semestre: IGrupo :
MASA Dis#(/i# A"+i0A4"5
E. Ci(i/#",.4'5
E. P%!(/i#+M#,4'5
E %#+ 4'5
9.2< ) 9.33? " 9.916 8.3319-3 8.
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PRCTICA DE LABORATORIO 8Nro. DD-106Pgina 1E / 10
Tema :CONSERVACIN DE LA ENERGA
Cdigo :
Semestre: IGrupo :
=8.458.33
8.45100=1.42
G$#*i0! E V!$s0s Ti!"% C#+/0+! E ",.
Epmax=EtEc
Ep max=16.871038.45103=8.42103
G$#*i0! E/ E H!$s0s %si/i( +0!)% s0!$%()# )$#*i/#s
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PRCTICA DE LABORATORIO 8Nro. DD-106Pgina 1F / 10
Tema :CONSERVACIN DE LA ENERGA
Cdigo :
Semestre: IGrupo :
! ngu!o de in#iden#ia es de B0M & e! ngu!o de re'!e7in es de =JM.
s de#ir am$os ngu!os son teri#amente igua!es aun(ue en !a pr#ti#a e! sentido de !a ,istapuede )a#er (ue e! ,a!or ,ar*e un po#o
6.3.3 C%"#$! +# is#(/i# ! 0( 0(% ! +# *+!/7# # +# s0!$*i/i! $!*+!/%$# /%(
+# is#(/i# ! +# i"#)!( /%$$!s%(i!(! # +# "is"# s0!$*i/i! $!*+!/%$#
$!i# /%( %$%s 0(%s K0 /%(/+0si%(!s !0/! ! !++%
4a distan#ia de #ua!(uier punto a !a super'i#ie re'!e#tora es !a misma de$ido a (ue #ada punto de !a
'!e#)a es o$tenido por un ngu!o de in#iden#ia #u&a pro&e##in apare#er en e! punto de !a %ona
,irtua! de! espe5o
4.3.4 Indicar sus observaciones que la imagen virtual ormada por un
espeo plano es id!ntica al obeto. "e no ser as# $%mo describir#a la
dierencia entre ellos&
Sern idnti#os aparentemente en #uanto a tamao & distan#ia entre !os puntos a !a super'i#ie
re'!e#tora+ pero e7iste !a di'eren#ia en !as dos imgenes es (ue a! igua! (ue #uando nos miramos a!espe5o ,emos nuestra imagen+ pero !a imagen ser in,ersa en e! sentido de dere#)a a i%(uierda eso
mismo pasara #on !a '!e#)a.
6.3.< A+)0(%s i(s$0"!(%s ! "!i/i( i!(! !s!'%s +#(%s !s +# !s/#+# /%+%/##
!$s !+ (i/!. E+ %&s!$H#%$ !&! %"#$ +# +!/0$# /0#(% !+ (i/! !s#
!,#/#"!(! s%&$!0!s# s0 i"#)!( !( !+ !s!'% P%$ 0 /%( !s! $%/!i"i!(%
s! %&i!(! +!/0$#s "s $!/is#sPor(ue estos instrumentos estn $asados en !a !e& de re'!e7in donde se )a!!an !os ,a!ores #on !a
pro&e##in de !os ngu!os de re'!e7in+ as* !os ,a!ores o$tenidos sern mu#)o ms e7a#tos.
6.3.? P#$# !+ !,!$i"!(% ! +# *%$"#/i( ! "+i+!s i")!(!s !s# /0"+! /%(
+# !/0#/i(
'umero e im(genes ) *3+- (ngulo entre espacios/ 0 1
$%u(l es el nmero que usted puede observar en esta confguracin& $ 2
qu! (ngulo corresponde&
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PRCTICA DE LABORATORIO 8Nro. DD-106Pgina 16 / 10
Tema :CONSERVACIN DE LA ENERGA
Cdigo :
Semestre: IGrupo :
P#$# !+ ()0+% ! 9: %&!(!"%s /i(/% i")!(!s
Fig. 4... (ngulode 56
E( 0( ()0+% ! 6
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PRCTICA DE LABORATORIO 8Nro. DD-106Pgina 1 / 10
Tema :CONSERVACIN DE LA ENERGA
Cdigo :
Semestre: IGrupo :
+.7 %8'%=>:I8';:
4a energ*a tota! de! sistema es igua! tanto a! ini#io #omo a! 'ina! de! pro#eso
! tra$a5o rea!i%ado por e! peso depende so!o de! desp!a%amiento ,erti#a! de! peso & e!
tra$a5o rea!i%ado por una 'uer%a de resorte depende so!o de! a!argamiento o
#ompresin de! resorte. 4a energ*a #inti#a es igua! a! tra$a5o (ue de$e rea!i%arse en !a part*#u!a para !!e,ar!a
de! estado de reposo a! estado de ,e!o#idad. n me#ni#a !a energ*a poten#ia! #reada por !a gra,edad+ o por un resorte es importante.
7 Bibliografa
TCS@P. =01B;. GUIA DE LABORATORIO DE FISICA II.3
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