Previo 9 - Zuñiga de Santiago Luis Angel

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
 FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN
 DEPARTAMENTO DE FÍSICA 
CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA
SECCIÓN MECÁNICA ASIGNATURA: FÍSICA II / MECÁNICA CLÁSICA 
 
PRÁCTICA No. 9 CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA CONTENIDO PROGRAMÁTICO RELACIONADO UNIDAD III. DINÁMICA DE LA PARTÍCULA, TEMAS: 3.6
Grupo: 2251
	Nombre del Alumno
	No.de cuenta
	Nora Maricela Martinez Zandate
	320039232
	Miguel Angel Mendez Juarez
	320307151
	
	
	Concepto
	%
	Calificación
	1
	Examen Previo (Investigar y comprender)
	20
	
	2
	Aprender a Usar los equipos
	10
	
	3
	Trabajo en equipo
	10
	
	4
	Comparación y análisis de resultados
	30
	
	5
	Redacción y Presentación de reporte
	30
	
CUESTIONARIO INICIAL
Investiga y contesta las siguientes preguntas: 
1. Explica en qué consiste la energía potencial elástica. 
Es un tipo de energía potencial asociada a la propiedad de elasticidad que posee la materia, capaz de recuperar su forma inicial después de ser sometida a fuerzas superiores que la deforman.Es un movimiento intempestivo o abrupto que padece la materia para devolverle a su estado inicial.
2. Explica en qué consiste la energía cinética. 
Es la cantidad de trabajo realizado por todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo con una masa determinada, necesario para acelerarlo desde una velocidad inicial hasta otra velocidad final. Una vez alcanzada dicha velocidad, según la Ley de la inercia, la cantidad de energía cinética acumulada permanecerá constante, es decir, no variará, a menos que otra fuerza nuevamente actúe sobre el cuerpo, ejerciendo un trabajo sobre él, cambiando su velocidad y, por lo tanto, su energía cinética.
3. ¿Qué parámetros incluye la energía de deformación?
La deformación puede implicar comprimir, estirar o torcer el objeto
4. ¿Qué parámetros se incluyen en la energía potencial gravitacional? 
Esta dependerá de la altura relativa de un objeto a algún punto de referencia, la masa y la aceleración de la gravedad.
5. ¿Qué parámetros involucra la energía de movimiento de una partícula? 
Los dos parámetros que influyen en la energía de movimiento de una partícula son su masa y su velocidad, y su relación está dada por la fórmula de la energía cinética.
6. Cita un ejemplo real donde se presente la energía potencial gravitacional. 
Un ejemplo real de energía potencial gravitacional es una pelota lanzada desde una altura determinada. En este caso, la pelota tiene energía potencial gravitacional debido a su posición elevada con respecto al suelo. A medida que la pelota cae, esta energía potencial se convierte en energía cinética, es decir, la energía asociada con el movimiento de la pelota. Cuando la pelota golpea el suelo, toda su energía potencial se ha convertido en energía cinética, lo que le permite rebota o rodar en el suelo.
7. Cita un ejemplo donde se presente la energía potencial elástica. 
En los resortes, que se comprimen y descomprimen, en los arcos de las flechas que se tuercen antes del disparo, en una liga cuando se estira o encoge al usarla, o cuando jugamos “pintball”, donde la canica es movida por una resortera que activamos para disparar la bola.
8. Cita un ejemplo donde se presente la energía de movimiento.
Un ejemplo común de energía de movimiento es un automóvil en movimiento. Cuando el automóvil se mueve, tiene una cantidad de energía cinética que depende de su velocidad y su masa. A medida que el automóvil acelera, su energía cinética aumenta, y a medida que frena o disminuye la velocidad, su energía cinética disminuye. Esta energía de movimiento se utiliza para impulsar el vehículo y superar la resistencia del aire y la fricción en la carretera.
 9. ¿Cuál es el requisito o condición que debe cumplir una fuerza conservativa?
La condición que debe cumplir una fuerza para ser considerada conservativa es que el trabajo que realiza sobre un objeto sea independiente de la trayectoria que siga ese objeto. Esto significa que el trabajo realizado por la fuerza para mover un objeto desde un punto A hasta un punto B debe ser el mismo, independientemente de la ruta que se tome entre esos dos puntos.
10. Explica en qué consiste el principio de la conservación de la energía.
La energía indica que la energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma de unas formas en otras. En estas transformaciones, la energía total permanece constante; es decir, la energía total es la misma antes y después de cada transformación.
OBJETIVO GENERAL.
El alumno será capaz de verificar el principio de la conservación de la energía mecánica, comparando la energía que posee un sistema carro-resorte cuando éste se encuentra comprimido en su posición inicial, con la energía del sistema en su posición final al ascender por una rampa inclinada. Verificación que será efectuada con dos ángulos de inclinación de la rampa.
OBJETIVOS PARTICULARES. 
Para lograr el objetivo general, el alumno: • Hallará experimentalmente el comportamiento del resorte que posee el sistema, para determinar su energía de deformación inicial, mediante la obtención de la gráfica fuerza– deformación del mismo. • Producirá una compresión del resorte que impulse al carro, para hacerlo ascender por la rampa y cuantificar la energía potencial gravitacional del sistema en su punto más alto, para cada uno de los dos ángulos. • Comparará para cada uno de los dos ángulos, la energía de deformación del resorte del sistema en su posición inicial, con la energía potencial gravitacional que adquiere el sistema en su posición final y hallará el porcentaje de error.
PROCESAMIENTO DE DATOS EXPERIMENTAL
Tabla I.Datos para la elaboración de la gráfica fuerza-deformación
Tabla II. Altura máxima alcanzada.
Tabla III. Energías potencial elástica y potencial gravitacional
CUESTIONARIO FINAL. 
1. ¿El carrito es un cuerpo rígido o una partícula en esta práctica? Explicar por qué. 
R= Se considera un cuerpo rígido ya que puede soportar una fuerza externa sin deformarse, las fuerzas externas que actúan sobre el cuerpo pueden ser representadas por vectores deslizantes. Un ejemplo de esto es cuando se traslada el cuerpo, las partículas que lo componen mantienen una velocidad y aceleración constante en cada instante
2. ¿Qué forma tiene la gráfica de la aceleración del carro como función de su desplazamiento sobre la rampa? Explica mediante un esquema. 
R= La gráfica tiene esta forma ya que la velocidad del carro va disminuyendo conforme va ascendiendo en la rampa, cuando llega a la altura máxima su velocidad del carro es de 0.
3. ¿Qué forma tiene la gráfica de variación de la Energía potencial gravitacional del carrito, como función de la posición en la rampa de ascenso? Explica con un esquema. 
R=Podemos ver que del punto A al punto B existe un ligero ascenso, esto se debe a que a mayor altura y desplazamiento existe una mayor energía potencial gravitacional
4. ¿Qué forma tiene la gráfica de variación de la Energía potencial elástica del resorte como función de su desplazamiento en su recuperación? Explicar con un esquema. 
R=Aquí podemos ver que la gráfica presenta un descenso, esto quiere decir que al irse desplazando el resorte igual va encogiéndose
5. ¿La aceleración del movimiento a partir de la posición comprimida, es positiva o negativa?Explica respecto a qué sistema de referencia
R=Si tomamos como sistema de referencia la posición de la partícula antes de que el resorte fuera comprimido, entonces la aceleración sería negativa, ya que se mueve en dirección opuesta a la posición original.
Sin embargo, si tomamos como sistema de referencia la posición del extremo del resorte donde se aplicó la fuerza para comprimirlo, entonces la aceleración sería positiva, ya que la partícula se mueve en dirección a la posición inicial del extremo del resorte.
6. ¿Qué forma tiene la gráfica de la energía cinética como función del desplazamiento del carro a partir de su posición comprimida? Explica con un esquema. 
R= Al liberar el resorte, el carro comenzaráa moverse y su energía cinética aumentará, alcanzando un máximo cuando el resorte se encuentra en su posición natural. A partir de este punto, la energía cinética comenzará a disminuir debido a la resistencia del aire y a la fricción de la superficie sobre la que se mueve el carro.
7. ¿Cuáles fueron las fuentes de error en esta práctica? 
R= El desplazamiento del carrito, así como el ángulo al que se colocó el riel ya que estos pudieron haber variado si quiera un poco y generar un gran porcentaje de error.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
La gráfica permite observar que a medida que el carro subía por la rampa, su velocidad disminuye progresivamente. Al mismo tiempo, la energía potencial gravitatoria del carro aumentaba a medida que se elevaba, debido a que la altura y el desplazamiento del carro generaban una mayor energía potencial gravitatoria.
CONCLUSIONES
En términos prácticos, la conservación de la energía mecánica significa que la energía total de un sistema formado por una partícula o un conjunto de partículas, compuesta por la suma de la energía cinética y la energía potencial, se mantiene constante a lo largo del tiempo, siempre y cuando no haya fuerzas externas actuando sobre el sistema.
La conservación de la energía mecánica tiene importantes aplicaciones en el estudio de diversos fenómenos físicos, como el movimiento de cuerpos en caída libre, la dinámica de sistemas de partículas, y la transferencia de energía en colisiones elásticas e inelásticas, entre otros.