La energía de chocar es: Y después de chocar: La variación es lo que nos interesa: E= Ef Eo

Tamaño: px

Comenzar la demostración a partir de la página:

Download "La energía de chocar es: Y después de chocar: La variación es lo que nos interesa: E= Ef Eo"

Carla Piñeiro Peralta
hace 7 años
Vistas:

1 PÉNDULO DE NEWTON

2 OBJETIVO. Determinar la energía perdida en un sistema no conservativo (péndulo de newton) mediante balance de energía validando por ecuación de ímpetu.

3 FUNDAMENTO. Conservación de la energía: la energía no se crea ni se destruye, solo 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.

4 PÉNDULO DE NEWTON. Instrumento compuesto por cinco bolas idénticas, cada una de ellas cuelga de un bastidor por un par de hilos de igual longitud, de manera que todas ellas están en contacto y alineadas. Cuando se separa una de las bolas de un extremo y se deja que choque contra otra, se observa que la bola que hay al otro extremo se pone en movimiento y alcanza la misma altura que la bola que se soltó inicialmente, mientras, el resto de las bolas están en reposo.

5 La energía de chocar es: Y después de chocar: La variación es lo que nos interesa: E= Ef Eo

6 El choque perfectamente elástico estará representado por esta ecuación : Para los choques perfectamente elásticos, se cumple lo siguiente:

7 Para conocer el cambio de energía de un cuerpo i de una masa, procedemos así:

8 MATERIALES: Regla metálica de 30cm. Balanza granataria. Péndulo de newton: Para hacer el péndulo. 5 esferas. Cuerdas flexibles. Palos de madera.

9 PROCEDIMIENTO: 1) Se realizara el péndulo de Newton con los palos de madera con las dimensiones anteriores como en la imagen. En la parte superior de nuestro péndulo es un rectángulo menor al de la base, se colgaran las esferas (5 esferas) de metal sujetadas por dos cuerdas que convergen con el centro de la masa. 2) Dichas esferas de metal con las cuerdas tendrán una cierta altura y estarán lineadas la serie de esfera, de la misma manera se no haya mucho movimiento para las 3 esferas céntricas. 3) Ya construido nuestro péndulo de Newton vamos a tomar los datos para validar nuestras ecuaciones. Primero mediremos la masa de cada esfera que cada una de ellas debe medir aproximadamente lo mismo.

4) Se tomara la bola uno, levantándola a una cierta altura donde tomaremos la longitud y la altura como se muestra en la imagen: cada miembro del equipo deberá tomar estas medidas dos veces.

10 4) Se tomara la bola uno, levantándola a una cierta altura donde tomaremos la longitud y la altura como se muestra en la imagen: cada miembro del equipo deberá tomar estas medidas dos veces. 5) Soltamos la bola después de a ver tomando los datos y comienza la energía cinética con el choque con el resto de las bolas del péndulo de Newton. Hasta llegar a la bola final. 6) La cual se tomara los mismos datos la altura y la longitud final para ver si fue a la misma que comenzó. 7) De esta manera validar datos con las ecuaciones que fueron explicadas anteriormente.

11 OBSERVACIONES. Para realizar un péndulo de Newton se necesitan condiciones específicas que son difíciles de igualar en un péndulo casero ya que se tienen 5 esferas de las cuales las 3 esferas intermedias no se mueven para no perder la energía de la conservación de la materia, sin embargo, en nuestro proyecto si hay movimiento de dichas esferas. Las masas tienen que estar céntricas y las cuerdas a la misma distancia respecto al diámetro de la esfera ya que en el movimiento habrá muchas vibraciones. Por el movimiento de todas las esferas hay pérdida de energía.

12 CÁLCULOS. Fórmulas E=mg(l-l cosθ 0 ) v 2 =2gl(cosθ-cosθ 0 ) Datos conocidos m = 150 g o 0.15 kg g = 9.81 m/s 2 l = 20 cm o 0.2 m i θ θ Datos obtenidos i Cálculo de velocidad 1 v 2 =2gl(cosθ-cosθ 0 ) v = m/s 2 v 2 =2gl(cosθ-cosθ 0 ) v= m/s i 1 2 Cálculo de la energía E = N E = N

13 CONCLUSIONES. De acuerdo a nuestro objetivo se describió el péndulo de Newton como un sistema no conservativo ya que le dimos una altura inicial a la esfera de un extremo, la dejamos caer y adquirió una velocidad, chocó con el resto de las esferas y provocó movimiento, la esfera del extremo opuesto recibió la energía que llevaba la esfera inicial, pero al haber provocado movimiento entre las esferas intermedias, la energía no se conservó, es decir, se perdió una parte de ella, por esto se utilizó el balance de energía mgh inicial mgh final. El péndulo de Newton casero tiene pérdidas por el movimiento de todas esferas, en cambio si se utilizara en condiciones ideales se demostraría la ley de la conservación de la materia donde la energía inicial será igual a la energía final.

14 BIBLIOGRAFÍA. Física. Resnick, Halliday, Krane. Grupo editorial patria, 5ta edición. Páginas consultadas Física. Kane, Sternheim. Editorial Reverté, segunda edición. Páginas consultadas: 159,160 El péndulo simple. htm

Documentos relacionados

La energía de chocar es: Y después de chocar: La variación es lo que nos interesa: E= Ef Eo

La energía de chocar es: Y después de chocar: La variación es lo que nos interesa: E= Ef Eo PÉNDULO DE NEWTON OBJETIVO. Determinar la energía perdida en un sistema no conservativo (péndulo de newton) mediante balance de energía validando por ecuación de ímpetu. FUNDAMENTO. Conservación de la