Guías de Prácticas de Laboratorio Laboratorio de: (5) FÍSICA MECÁNICA Número de Páginas: (2) 7 Identificación: (1) Revisión No.: (3) 4 Fecha Emisión: (4) 2011/08/31 Titulo de la Práctica de Laboratorio: (6) CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA Elaborado por: (7) Sandra M. Medina A. Luz Denny Romero M Revisado por: (8) Carlos Roberto Hernández R. Aprobado por: (9) Comité de Departamento de Física Pagina 1 de 7
Control de Cambios Razones del Cambio Cambio a la Revisión # Fecha de emisión Guía de práctica de laboratorio 0 30/11/07 inicial Porcentajes de Evaluación 1 30/06/10 Revisión general 2 19/06/12 Porcentajes de evaluación 3 19/06/12 Cambio formato 4 23/09/15 Pagina 2 de 7
1. FACULTAD O UNIDAD ACADÉMICA: (11) Departamento de Física 2. PROGRAMA: (12) Ingeniería: Multimedia, Civil, Mecatrónica, Industrial y Telecomunicaciones. 3. ASIGNATURA: (13) Laboratorio de Física Mecánica 4. SEMESTRE: (14) Segundo 5. OBJETIVOS: (15) Comprobar el principio de conservación de la energía mecánica OBJETIVOS ESPECÍFICOS - Comprobar experimentalmente que la energía mecánica se conserva. - Hallar y comparar la rapidez del cuerpo en el punto B (ver montaje de la práctica) por energía y por cinemática. 6. COMPETENCIAS A DESARROLLAR: (16) - Aplicar el conocimiento teórico de la Física en la realización e interpretación de experimentos. - Construir y desarrollar argumentaciones válidas, identificando hipótesis y conclusiones. - Demostrar destrezas experimentales y métodos adecuados de trabajo en el laboratorio. - Demostrar hábitos de trabajo en equipo involucrando el rigor científico, el aprendizaje y disciplina. - Consultar, interpretar y utilizar literatura científica. - Comunicar, adecuadamente, conceptos y resultados científicos en forma oral y escrita ante sus pares, en situaciones de enseñanza- aprendizaje y de divulgación. 7. MARCO TEORICO: (17) El estudiante debe consultar los siguientes temas: - Definición de energía cinética y energía potencial. - Teorema de conservación de la energía mecánica. - Por métodos de energía, hallar una expresión general para la rapidez de la esfera en B, en términos de variables. Pagina 3 de 7
- - Por cinemática (movimiento parabólico) hallar una expresión de la rapidez en B en términos de variables 8. MATERIALES, REACTIVOS, INSTRUMENTOS, SOFTWARE, HARDWARE O EQUIPOS: (18) - Montaje que aparece en la figura - Papel blanco y papel carbón - Regla - Hilo Pagina 4 de 7
9. PRECAUCIONES CON LOS MATERIALES, REACTIVOS, INSTRUMENTOS Y EQUIPOS UTILIZAR : (19) - Tener cuidado con la cuchilla, para evitar alguna cortadura. 10. CAMPO DE APLICACIÓN: (20) La energía toma diversas formas. En física e ingeniería a menudo es necesario identificar, seguir o controlar los intercambios de energía en sus diferentes manifestaciones. El principio de conservación de la energía además de permitir resolver con mayor facilidad problemas que resultarían difíciles de resolver aplicando la segunda ley de Newton, establece que si se observan todas las formas de energía que participan se percibe que la energía no se pierde en un intercambio; sólo se transforma. El intercambio de energía potencial y cinética es tan sólo un ejemplo que se estudiará en esta práctica. Hay muchos e interesantes ejemplos en la ingeniería, para mencionar algunos con lo que respecta a la radiación electromagnética, al funcionar un transmisor de radio, al enfriarse el quemador de una estufa, o al morir una estrella, también se conserva la energía. 11. PROCEDIMIENTO, METODO O ACTIVIDADES: (21) De acuerdo al montaje que se muestra en la figura medir: Pagina 5 de 7
- La altura h desde donde se suelta la esfera. - La altura H. Desde el borde de la cuchilla a la superficie horizontal de la mesa. Sugerencia: Dejar la altura H Constante. - La distancia horizontal X que recorre la esfera, la cual queda marcada sobre el papel blanco que esta sobre el papel carbón. - Repita el procedimiento variando la altura h y registre los datos en la tabla. - Con las expresiones generales para la rapidez en el punto B, halladas previamente dentro del marco teórico por los métodos de energía y cinemática y los datos tomados, calcule la rapidez y complete la tabla. 12. RESULTADOS ESPERADOS: (22) - Compare los valores obtenidos de la rapidez por los dos métodos, para la misma altura. Explique Cómo afecta la fricción los resultados? - Cuál es la aceleración de la esfera en su movimiento? - El tiempo de caída de la esfera influye en los resultados de la rapidez calculada por cinemática? Explique - La rapidez VB y el alcance horizontal son iguales para las diferentes alturas de lanzamiento (h). Explique. - Cuáles son las energías que están presentes en el movimiento de la esfera y cuál es su valor en los puntos A y B? Explique si la energía se conserva. - Cómo afecta la fricción estas energías? Pagina 6 de 7
13. CRITERO DE EVALUACIÓN A LA PRESENTE PRÁCTICA (23) 20% Presentación escrita del marco teórico de la práctica a desarrollar que incluye: portada, objetivos, desarrollo del marco teórico, procedimiento, bibliografía y webgrafía; y/o quiz. 80% Presentación escrita del informe de la práctica totalmente desarrollada, con adecuada ortografía y redacción que incluye: toma de datos, representación gráfica de los datos (tablas, graficas), análisis e interpretación de los datos y conclusiones. Nota: Cada práctica se evaluará en la escala de calificación de cero a cinco y la no asistencia del estudiante a la práctica implicará una nota de cero. La nota del corte del laboratorio corresponde al promedio de las notas de las prácticas que incluye la nota de la evaluación final en cada corte. 14. BIBLIOGRAFIA: (24) - SEARS- ZEMANKY-YOUNG. Física universitaria Vol 1. México 2004. Undécima edición. - SERWAY RAYMOND A. JEWETT JOHN W. Física para ciencias e ingeniería. Vol. 1. México 2005.Sexta edición. Pagina 7 de 7