PREINFORME LABORATORIO #4 MÁQUINA DE ATWOOD - TRABAJO Y ENERGÍA CINÉTICA

DOCENTE: OSCAR CHECA CERON

ESTUDIANTE: HORACIO RIOS RENGIFO

2120374

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE OCTUBRE - 11

AÑO 2013

En la figura 1 se muestra el esquema de una máquina de Atwood, consistente en dos masas unidas por una cuerda ligera, flexible e inelástica que pasa por una pequeña polea sin fricción. Inicialmente se sostiene una de las masas y se suelta. Debido a la diferencia de masas los cuerpos se mueven recorriendo la misma distancia h. Supondremos m1 > m2.

1. Diagramas del cuerpo libre:

Para m1: Para m2:

∑ f y :T−m1g=m1a ∑ f y :T−m2g=m2a

La tensión T está dada por:

T=m1 (g−a )

Ó

T=m2(g+a)

2. Para calcular el trabajo realizado por la tensión T , sobre la masa m2 cuando esta

haciende la distancia h, utilizamos la siguiente ecuación: W=F cosθd

Remplazando esta ecuación, obtenemos W T :

m2g

T

m1g

T

W=m2 (g+a ) cos0 °hW=m2 (g+a )h

3. Para calcular el trabajo hecho por la fuerza de gravedad mg sobre la masa m2 cuando ésta asciende la distancia h, utilizamos la ecuación anterior:

W=F cosθd

Remplazando en la ecuación, obtenemos Wmg:

W=m2gcos180 ° h

W=−m2gh

4. ¿Cuál es el trabajo neto hecho sobre la masa m2?Para obtener el trabajo neto W neto, hallamos la suma de los trabajos realizados:

W neto= [m2 (g+a )h ]+ [−m2gh ]

W neto=m2 (g+a )h−m2gh

W neto=h [m2 (g+a )−m2g ]

5. ¿cuál es la velocidad del sistema después de recorrer una distancia ∆y arbitraria, si el sistema parte del reposo?

Utilizamos el teorema de trabajo y energía:

W=K f−K i

Ya que el sistema parte de reposo, K i=0:

W=12mV 2

V=√ 2Wm

La velocidad del sistema está dada por:

V=√ 2h [m2 (g+a )−m2g ]m