fis 2 laboratorio 07 trabajo energia

8/17/2019 Fis 2 Laboratorio 07 Trabajo Energia

1/10

TECSUP – P.F.R. Mecánica de Sólidos

PRÁCTICA DE LABORATORIO Nº 07PRÁCTICA DE LABORATORIO Nº 07

TEOREMA DEL TRABAJO Y ENERGÍA.

1. OBJETIVOS1) Comprobar la relación entre el trabajo aplicado sobre n objeto ! la

"ariación en s ener#$a cin%tica.&) Reali'ar cálclos cinemáticos basándose en consideraciones

dinámicas ! mecánicas.() Calclar la potencia desarrollada sobre el mó"il.

2. MATERIALES

- Comptadora personal con pro#rama PASCO CapstoneTM

instalado- nter*ace !0 "n#$e%sa& Inte%'a(e- Sensor de *er'a +1)- Sensor de mo"imiento +1)- Mó"il P,SC,R +&)- Polea- Pesas con portapesas- Cerda- -arillas- ases- Morda'a de me'a- Re#la.

). *+NDAMENTO TE,RICO

).1. T%a-ao.

Cando se ejerce sobre n cerpo na *er'a constante F /e *orman án#lo θ con la dirección del mo"imiento0 el trabajo reali'ado poreste a#ente mientras el cerpo e*ecta n despla'amiento 20 sede3ne como el prodcto del despla'amiento por la componente dela *er'a en la dirección del mo"imiento0 as$4

/ *. Cos . 3 1

5onde 60 denota el trabajo reali'ado por la *er'a F /e acta sobrecierto án#lo respecto a la dirección del despla'amiento.

7a ecación +1)0 nos mestra /e el trabajo debe ser e2presado ent%rminos del prodcto de la nidad de *er'a por la nidad dedistancia.

En el sistema M8S0 el trabajo se e2presa en 9e:ton metro ! recibeel nombre de ;ole +;)0 de modo /e n ;0 es el trabajo e*ectado porna *er'a de n 9e:ton actando sobre n cerpo /e se me"en metro en la dirección de dic


2/10

Mecánica de Sólidos TECSUP – P.F.R.

En el sistema c#s0 el trabajo /eda e2presado en dina > cent$metro0 !la nidad se denomina er#io0 as$4 1 er#io = dina.cm0 le#o como 19 =1@A dinas ! 1m = 1@& cm0 tenemos /e 1 ; = 1@? Er#ios.

).2. Ene%45a

Se considera tácitamente la ener#$a como la capacidad para


3/10


#ra"edad respecto a n plano de re*erencia ele#ido arbitrariamente0as$4

EP4 84: 9

7a ener#$a potencial está asociada siempre a na *er'a0 as$ para las *er'as de tipo conser"ati"as0 se cmple /e4

dr

dE F

P

−= ∫ ∫ ∫ −== 2

1

2

1

2

1

. P

dE r d F dW !

Una *er'a es conser"ati"a si el trabajo /e reali'a no dependedel recorrido sino de los pntos inicial ! 3nal.

).!. Poten(#a P

Se de3ne como el trabajo reali'ado por nidad de tiempo0 esdecir4

dt

dW P = ∫ ∫ =

2

1

2

1

)( dt t P dW


4/10


5onde460 es el trabajo0"& es la "elocidad 3nal del objeto"1 es la "elocidad inicial.

9. PROCEDIMIENTO

9.1 Teo%e8a t%a-ao ene%45a.

n#rese al pro#rama PASCO CapstoneTM0


5/10


*#4"%a 2. Primer montaje.

,


6/10


Variación de la energa cin*tica del móvil al irde la osición (a) +asta la osición ($) (%)

Tra$ajo total reali"ado so$re el móvil aralograr el desla"amiento desde (a) +asta ($),(%)

9.) Ve%#(a(#n e& teo%e8a e& t%a-ao : &a E .

n#rese al pro#rama PASCO CapstoneTM0


7/10


Con los datos proporcionados por los sensores de *er'a !mo"imiento pede calclar tanto la ener#$a cin%tica del mó"il0 as$ como la potencia desarrollada por la *er'a como *nciones deltiempo. Para tal 3n abra na #ra3ca Fer'a "s posición ! elija el tramoen el cal la *er'a aplicada sea constante ! realice el ajste linealpara identi3car la *nción lineal0 esta e2presión debe ser comparadacon los "alores obtenidos para la ener#$a cin%tica desarrollada en esetramo0 le#o realice el #ra3co Trabajo "s tiempo ! determine el "alorde la potencia desarrollada por el mó"il.

TABLA 2

Masa total del conjunto móvil (kg):

Medición 1 2 3 4 5

Velocidad máxima(m/s)

Distancia recorrido(m)

!uer"a alicada(#)

PROM (J)

Tra$ajo Total(%)

& ' (%)

Variación de la energa cin*tica del móvil al irde la osición (a) +asta la osición ($) (%)

Tra$ajo (!xd) reali"ado so$re el móvil aralograr el desla"amiento desde (a) +asta ($),(%)

!. C+ESTIONARIO

??


8/10


!.1 To8ano en ("enta e& p%o(eso Teo%e8a t%a-ao ene%45a%esponaF

A.1.1 Con los resltados mostrados en la tabla 10 determine larelación entre la "ariación de la Ec ! el trabajo total reali'ado0

Hen s opinión se cmple el teorema trabajo>ener#$aI0 Hpor /%I

A.1.& Utilice los datos posición>tiempo ! realice na #rá3ca *er'a>posición0 H/% determina el área bajo la cr"aI

A.1.( En el e2perimento reali'ado0 Hdir$a sted /e la *er'a ejercidapor la masa col#ante es conser"ati"a o disipati"aI0 e2pli/e s

respesta.

!.2 To8ano en ("enta e& p%o(eso e $e%#(a(#n e& teo%e8ae& t%a-ao : &a E %esponaF

A.&.1 HEl trabajo calclado como inte#ral de la *er'a respecto de ladistancia es i#al a a/el calclado como la inte#ral de la potenciarespecto al tiempoI Entre#e los "alores ! el error porcental.

A.&.& HCómo peden presentarse los resltados para demostrar elteorema del trabajo ! la ener#$a cin%ticaI

A.&.( H7as *er'as de ro'amiento je#an n papel importante en estae2perienciaI ;sti3/e s respesta.

A.&. Realice na interpretación de los "alores obtenidos0 para Trabajo0Ener#$a Cin%tica ! Potencia

A.&.A. ,nalice tres sitaciones aplicadas a s especialidad sobre elteorema del Trabajo ! Ener#$a


9/10


Problema @1. Una part$cla de @.G@@ K# tiene na rapide' de &.@@ mLsen el pnto , ! ener#$a cin%tica de ?.A@ ; en el pnto . HCáles sona) s ener#$a cin%tica en ,0 b) s rapide' en ! c) el trabajo netoin"ertido en la part$cla con*orme se me"e de , a I

Problema @&. Un martinete de & 1@@ K# se sa para enterrar na "i#a de acero en la tierra. El martinete cae A.@@ m antes de /edar encontacto con la parte sperior de la "i#a. 5esp%s cla"a la "i#a1&.@cm más en el selo mientras lle#a al reposo. ,plicandoconsideraciones de ener#$a0 calcle la *er'a promedio /e la "i#aejerce sobre el martinete mientras este lle#a al reposo.

7. Ap(a(#n a &a espe(#aa.

Se presentaran n m$nimo de & aplicaciones del tema del laboratoriore*erido a s especialidad.

. OBSERVACIONES

?.1

?.&

?.(

>. CONCL+SIONES

J.1

J.&

?N


10/10


J.(

10. BIBLIO?RA*IA se4Gn 'o%8ato e &a APA

J@

fis 2 laboratorio 07 trabajo energia

Documents