UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAAO DE LA CONSOLIDACIN ECONMICA Y SOCIAL DEL PERUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAFACULTAD DE INGENIERA GEOLOGICA, MINAS, METALURGICA.ESCUELA DE MINAS

ASIGNATURA: FISICA I PROFESOR : CASTILLO ALEJOS EFRAIN.ALUMNOS: HUAYANAY CARRANZA VILMER JHONSON. : HURTADO ZAMORA JOSE LUIS. : VARELA EPINOZA KLEYNER ENRIQUESECCIN: T``

INTRODUCIN

El presente trabajo trata sobre el teorema de trabajo-energa donde se puede verificar que la variacin de energa mecnica es igual al trabajo realizado por un agente externo, tambin se demuestra las transformaciones de energa es decir la energa mecnica cintica se convierte en energa potencial elstica. De ah la gran importancia que representa para el alumno este laboratorio.Esta transformacin de energa es muy importante de comprenderla ya que lo encontramos en nuestra vida diaria, en los automviles, en la maquinaria pesada incluso en nosotros mismos; a veces nos preguntamos de donde sacamos nosotros, los seres vivos, energa para movernos, para realizar trabajo; bueno la respuesta est en los alimentos ya que estos son una gran fuente de energa, luego si detallamos ms a fondo de que clase de alimentos nos referimos que proporcionan mayor cantidad de energa pues son lo lpidos, grasas.El trabajo no solo permite al hombre transformar lo externo, sino tambin lo desarrolla en habilidad transformacin de sus rganos musculares y nerviosos.

OBJETIVOS

Los objetivos que se plantearon en el laboratorio son los siguientes:

Verificar el teorema trabajo-energa cintica. Reconocimiento de las diferentes formas de energa. Estudio de las transformaciones de energa y la conservacin de la energa mecnica.

FUNDAMENTO TERICO:

TRABAJO Y ENERGIA

Cuando sobre un cuerpo acta una fuerza F y el cuerpo experimenta un desplazamiento S, se dice que la fuerza ha realizado trabajo sobre el cuerpo; definimos este trabajo mediante la expresin: W=FS

Este trabajo elemental puede ser positivo o negativo dependiendo de las direcciones de F y del desplazamiento S

Cuando el cuerpo se mueve a lo largo de una curva por accin de una fuerza variable, entonces en un tiempo muy pequeo dt , el desplazamiento lo escribimos por expresin diferencial ds , y el elemento de trabajo asociado a este desplazamiento ser: dW=F.dsDonde F se considera esencialmente constante durante este desplazamiento

Entre los puntos i y f, el trabajo realizado entre estos dos puntos ser:

Cuando los desplazamientos sk son muy pequeos, la sumatoria se convierte en la integral

Se demuestra q este trabajo es igual a:

El trabajo realizado por la fuerza resultante que acta sobre un cuerpo es igual al cambio de la energa cineteca de dicho cuerpo a este resultado se le conoce como el teorema del trabajo energa cineteca``Otra forma de escribir esta relacin es la siguiente:

Donde vf es la velocidad del cuerpo en el punto final y vi es la velocidad del cuerpo en la posicin inicial de la trayectoria considerada. para verificar el resultado nos valemos del experimento .

MATERIALES

plancha de vidrio en marco de Madera.

disco con sistema elctrico. un chispero electrnico con su fuente de poder dos resortes una hoja de papel elctrico una regla milimetrada fuente elctrica de 220v pesas

PROCEDIMIENTO 1. El primer paso durante el laboratorio fueron las indicaciones del profesor, hizo una pequea introduccin sobre el tema. Luego procedimos ha realizar el experimento.INDICACIONES DEL PROFESOR

2. Nivele horizontalmente la superficie de la plancha de vidrio.3. monte los discos y los resortes como se muestran en la foto adjunta.

4. encuentre la frecuencia del chispero. Trabaje con la frecuencia mayor.MAYOR FRECUENCIA40 Hz

5. sobre el papel en el que va ha obtener la trayectoria del disco, marque los puntos A y B, correspondientes a los extremos fijos del resorte.6. lleve el disco hasta una posicin 0 y en el momento de soltarlo encienda el chispero, apague el chispero cuando el chispero cruce su propia trayectoria.REALIZANDO LA LA e

CALCULOS Y RESULTADOSUse la hoja donde quedo registrada la trayectoria del disco1. Identifique con nmeros cada marca dejada por el chispero durante el recorrido del disco2. Identifique con letras maysculas el punto medio entre cada par de puntos registrados. As por ejemplo identificar con G el punto medio entre las marcas correspondientes a los instantes t=4ticks y t=5ticks3. Elija una porcin de la trayectoria a lo largo de la cual deseamos evaluar el trabajo hecho por la fuerza resultante. Llamemos por ejemplo k=4 al unto inicial y k=18 al punto final4. Mida el desplazamiento( en centmetros) entre cada par de puntos contiguos (designados por numero) para todo el recorrido elegido y llene la ltima columna del cuadro 15. Mida las elongaciones de los 2 resortes en cada uno de los puntos designados con letras y llene las columnas 3 y 4 del cuadro 16. Usando las curvas de calibracin de cada resorte encuentre el mdulo de la fuerza que ejerce cada resorte sobre el disco en los puntos por letras i llene las columnas 5 y 6 del cuadro 17. Trace, en su hoja de trabajo, a escala apropiada, las fuerzas y que ejerce cada uno de los resortes sobre el disco8. Usando un par de escuadras encuentre la componente tangencias de cada fuerza y en cada puto de la trayectoria designado por la letra( se trata, por ejemplo de hallar en el punto h la componente de cada fuerza a lo largo del desplazamiento 4- 59. Sume algebraicamente estas componentes para obtener la componente tangencial de la fuerza resultante y llene la columna 9 del cuadro 1Usando la ecuacin (9.3) y los datos en las 2 ltimas columnas del cuadro 1, encuentre el trabajo total (W) realizado por la fuerza de los resortes en la trayectoria elegida.Determine la velocidad instantnea en el punto inicial de la trayectoria considerada (Por ejemplo si considera (k=4) como punto inicial, puede considerar que es aproximadamente la velocidad media entre los puntos 3 y 5. Haga algo similar para determinar la velocidad instantnea en el punto final de la trayectoria considerada

Utilizando la siguiente aproximacin =

Puntos (m)(s)= (m/s)

3-40.26

10.4

4-50.3112.4

16-170.228.8

17-180.2710.8

punto (m/s)

411.4

179.8

10. Calcules el cambio de energa cintica durante el recorrido elegidoDel experimento anterior se obtuvo la masa igual a 350g

11. Compare los resultados obtenidos en los pasos 10 y 12

W resortes

-2,298

12. Compare el resultado del paso (12), con el cambio de energa potencial de los resortes entre los mismos puntos indicados

P 4 (cm) P 17 (cm) 4 (J) 17(J)

Resorte A19.112.250.030.02-0.02

Resorte B12.326.00.020.070.05

Notamos que se cumple la teora, aunque aproximadamente son cercanas (recordemos que toda la energa no se transmite y hay errores) la energa se conserva

CUADRO NUMERO 1.TIEMPOXAXBFAFB FA;tFB;tFNETA K;tSKW

PUNTOS .MEDIOS(TICKS)ELONGACION DEL RESORTE A (Cm)ELONGACIOPN DEL RESORTE B (Cm)FUERZADEL RESORTEAFUERZA DEL RESORTE BCOMPONENTE TANGENCIAL DEL RESORTE A (N)COMPONENTE TANGENCIAL DEL RESORTE B.(N)FUERZA TANGENCIAL NETA K(N)DESPLA-ZAMIENTO(Cm)TRABAJO

G4-527.822.72.762.90-2.40.7+1.703.5+5.90

H5-624.723.72.273.12-2.21.11.13.94.29

I6-721.625.21.783.45-1.21.1-0.13.9-0.39

J7-818.827.51.333.87-1.31.12-0.73.9-2.73

K8-916.629.30.984.35-0.41.9-1.53.7-5.55

L9-1015.530.40.84.59-0.22.8-2.63.2-8.32

M10-1115.332.40.775.000.112.8-2.93.1-8.99

N11-1216.234.10915.410.43.0-3.42.9-9.86

O12-1317.935.451.15.700.653.1-3.752.0-7.5

P13-1418.937.31.346.111.11.3-2.41.9-4.56

Q14-1520.337.71.286.161.40.2-1.21.2-1.44

R15-1621.537.21.766001.63.11.51.21.08

S16-1722.436.31.905.91.25.13.91.14.29

T17-1823.134.82.05.570.65.44.82.110.08

- 22.89

13. Escriba sus recomendaciones y/o conclusionesRecomendaciones El papel no tiene que moverse, para una buena muestra, colquelo fijo El equipo deber marcar bien la trayectoria, bsquese un platillo con la aguja (que est en la parte inferior) que no est unida y vidrio con abndate conductor. En algunas pesas estn marcadas con su peso, deben pesarse nuevamente pues por el uso, desgaste u otros factores estos pesos han variado Los equipos deben estar en una superficie horizontal, pues si esta inclinada la gravedad tambin tendr que incluirse en el anlisis(haciendo complicado el experimento) Tener cuidado con los equipos, ya que conducen corriente elctrica; manipularlos con cuidado de su parte aislante Regular la frecuencia segn la velocidad que se da, en lo posible 40Hz (da suficientes puntos para un buen anlisis) Utilizar la presin de aire adecuada; Si es muy baja habr friccin, si es muy alta el equipo no soportara, probablemente la manguera se salga de su lugar o reviente Para realizar la trayectoria en forma de e no se estire demasiado los resortes pues esta se hace menos cncava

Conclusiones El disco al iniciar el movimiento tiene energa potencial elstica que luego cuando va formando la e lo va transformando en energa cintica ;del anlisis de resultados se concluye que la energa es total es constante Con el experimento se demuestra que el trabajo realizado es igual ala diferencia de energa cintica. Al empujar un objeto se realiza un trabajo, cuyo efecto se aprecia en el cambio de la rapidez del cuerpo. (EC) En general, cualquier fuerza aplicada sobre un cuerpo realiza trabajo solo si afecta la rapidez con que el cuerpo se mueve, es decir si afecta la energa cintica del cuerpo. El trabajo est directamente relacionado con el cambio de la energa cintica.Si se consideran todas las fuerzas que actan sobre el cuerpo, el trabajo realizado por la fuerza resultante

BIBLIOGRAFA

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