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Transformación de Energía, Ejercicios de Física

Transformación de energía potencial

Tipo: Ejercicios

2020/2021

Subido el 24/11/2023

shiomara-cusimayta-meza
shiomara-cusimayta-meza 🇵🇪

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TRANSFORMACION DE ENERGIA POTENCIAL GRAVITACIONAL
EN ENERGIA CINETICA
A. OBJETIVO
Encontrar la relación que existe entre el cambio de energía potencial
gravitacional y el cambio de la energía cinética.
B. RESUMEN TEORICO
Antes de realizar las prácticas de laboratorio, los alumnos deben venir
estudiando los siguientes temas; los cuales se evaluaran en la prueba de
entrada.
Trabajo
Teorema de trabajo y energía
Fuerzas conservativas y no conservativas
Principio de conservación de energía
El trabajo infinitesimal efectuado por la fuerza durante el
desplazamiento , se define por el producto escalar:
Donde:
: Componente de la fuerza a lo largo del desplazamiento.
: Módulo del vector desplazamiento.
: El ángulo que forma el vector fuerza con el vector desplazamiento.
El trabajo total a lo largo de la trayectoria entre los puntos A y B es la
suma de todos los trabajos infinitesimales, así:
Cuando la fuerza es constante, el trabajo es . Supongamos
que la fuerza es la resultante de las fuerzas que actúan sobre una
partícula de masa m. El trabajo realizado por dicha fuerza es igual a:
Fig. 1
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¡Descarga Transformación de Energía y más Ejercicios en PDF de Física solo en Docsity!

TRANSFORMACION DE ENERGIA POTENCIAL GRAVITACIONAL

EN ENERGIA CINETICA

A. OBJETIVO

Encontrar la relación que existe entre el cambio de energía potencial gravitacional y el cambio de la energía cinética. B. RESUMEN TEORICO Antes de realizar las prácticas de laboratorio, los alumnos deben venir estudiando los siguientes temas; los cuales se evaluaran en la prueba de entrada.  Trabajo  Teorema de trabajo y energía  Fuerzas conservativas y no conservativas  Principio de conservación de energía El trabajo infinitesimal efectuado por la fuerza durante el desplazamiento , se define por el producto escalar: Donde: : Componente de la fuerza a lo largo del desplazamiento. : Módulo del vector desplazamiento. : El ángulo que forma el vector fuerza con el vector desplazamiento. El trabajo total a lo largo de la trayectoria entre los puntos A y B es la suma de todos los trabajos infinitesimales, así: Cuando la fuerza es constante, el trabajo es. Supongamos que la fuerza es la resultante de las fuerzas que actúan sobre una partícula de masa m. El trabajo realizado por dicha fuerza es igual a: Fig. 1

Si se define la energía cinética como: Entonces: relación que se conoce como el Teorema Del Trabajo y Energía , que indica que el trabajo de la resultante de las fuerzas que actúan sobre una partícula modifica su energía cinética. Se dice que una fuerza es conservativa cuando el trabajo de dicha fuerza es igual a la diferencia entre los valores inicial y final de una función que sólo depende de las coordenadas, a dicha función se le denomina energía potencial. donde : . El trabajo de una fuerza conservativa no depende de la trayectoria seguida para ir del punto A al punto B. El trabajo de una fuerza conservativa a lo largo de un camino cerrado es cero.. El peso es una fuerza conservativa: Sustituyendo se tiene: entonces:. donde es una constante aditiva que nos permite establecer el nivel cero de la energía potencial. Igualando las ecuaciones (1) y (3), obtenemos el Principio de conservación de energía: . La energía mecánica de la partícula (suma de energía potencial y cinética) es constante en todos los puntos de su trayectoria.

TABLA 1

Altura de lanzamiento respecto de la mesa (cm) Alcance horizontal (cm) H = m =60kg E. OBSERVACIONES EXPERIMENTALES

  1. Indique de qué depende la energía potencial gravitacional.
  2. Señale como es la velocidad en el punto G y de que depende.
  3. Indique porque los alcances horizontales son diferentes. Anote sus observaciones experimentales F. ANALISIS DE DATOS
  4. Calcule el valor de la energía potencial gravitacional Ep (en Joules) en los puntos A, B, C, D, E y F , tomando como nivel de referencia el punto G
  5. Calcule la velocidad en el punto G para cada altura y la Energía cinética para cada caso.
  6. ¿Cuánto tiempo tarda el patinador en recorrer las trayectorias GA’, GB’, GC’, GD’, GE’ y GF’?. Luego determinar la velocidad VX de la esfera metálica (balín) al dejar la rampa haciendo uso de los alcances horizontales.
  7. Calcule la energía cinética del punto G al piso, haciendo uso de los valores del paso anterior.
  8. Compare las energías del paso 1 con el paso 2 y el paso 2 con el paso 4, luego realice el cálculo del error porcentual para cada caso.
  9. Calcule la Vy del balín del punto G hasta llegar al piso. Con los resultados anteriores calcule.
  10. Calcular la haciendo uso de los valores del paso anterior la cual será la energía que corresponde al patinador en el piso.
  11. Explique sus observaciones experimentales ’’’

G. CONCLUSIONES

¿A qué conclusiones se puede llegar después de realizado el análisis de datos? H. RECOMENDACIONES Indique las recomendaciones que considere conveniente