LABORATORIO

 COMPROBACIÓN ENERGÍA CINÉTICA Y POTENCIAL

INTRODUCCIÓN 

Trabajamos con 2 tipos de energía la cinética y potencial. La energía cinética está directamente relacionada con el movimiento de los cuerpos y la energía potencial se relaciona con la posición en la cual está ubicado dicho cuerpo.

*la energía cinética se presenta :

EC=1/2mV2

*la energía potencial se presenta:

EP=m*g*h

La energía no se crea ni se destruye. Se transforma de unos estados a otro.

MARCO TEÓRICO

*ENERGÍA:capacidad que tiene la materia de producir trabajo en forma de movimiento, luz, calor, e.t.c.

*ENERGÍA CINÉTICA :es la energía asociada a los cuerpos que se encuentran en movimiento, depende de la masa y de la velocidad del cuerpo. 

La energía cinética, Ec, se mide en julios (J), la masa, m se mide en kilogramos (kg) y la velocidad, v, en metros/segundo (m/s).

*ENERGÍA POTENCIAL :Definimos la energía potencial gravitatoria como la energía que posee un cuerpo por el hecho de encontrarse bajo la acción de la gravedad. Su valor, para el caso de alturas pequeñas sobre la superficie terrestre, viene dado por:

Donde:

• Ep: Es la energía potencial del cuerpo. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el Julio (J). 
• m: Masa del cuerpo. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el Kilogramo (kg). 
• g: Valor de la aceleración que provoca la gravedad. Su unidad de medida en el SIstema Internacional es el metro por segundo al cuadrado (m/s²). 
• h: Altura a la que se encuentra el cuerpo . Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el metro (m). 

OBJETIVOS

*Experimentar los diferentes tipos de energía y la transformación que sufren de unas a otras.

*calcular la energía potencial de la masa de un cuerpo y calcular la energía cinética de sistema.

MATERIALES

*Decametro metro 🚉 

*piquis 

*tizas

*cronómetro ⏱

*cámara 📽

GRÁFICOS

CONCLUSIONES 

En el laboratorio pudimos concluir que al cambiar la distancia de las piquis al suelo se calcularon los diferentes tipos de energía las transformaciones que pueden sufrir las cuales pudimos observar. También calculamos la energía potencial de la masa de la piquis al introducir las fórmulas en nuestro cuaderno,nos arrojó resultados para poder comprobar y ver los valores de energía.Luego interpretamos cada ejercicio.

BIOGRAFÍA 

https://www.academia.edu/8260305/ENERGIA_CINETICA_Y_POTENCIAL

https://quimicayalgomas.com/fisica/energia-cinetica-y-potencial/

   

ENERGÍA POTENCIAL

La energía potencial es un tipo de energía mecánica, que está asociada con la relación entre un cuerpo y un campo o sistema de fuerzas externo (si el objeto está ubicado en el campo) o interno (si el campo está dentro del objeto). Se trata, por así decirlo, de energía en potencia, es decir, que puede ser transformada inmediatamente en otras formas de energía, como la cinética, por ejemplo.

La energía potencial de un sistema, sea cual sea su origen, representa la energía “almacenada” en el mismo dada su configuración o su posición, y por lo tanto para medirla deberá tomarse en cuenta un punto o configuración de referencia.

Recordamos que la fórmula de la energía potencial es: Ep = m x g x h; siendo:

 - m = masa del objeto en Kg

 - g= fuerza de la gravedad (gravedad) = (9.8 m/s^2) en la Tierra. (Ojo en otro planeta cambiaría este valor). El símbolo ^ significa al cuadrado, en este caso 9.8 metros/segundos al cuadrado.

 - h = altura del objeto en metros.

 Si ponemos todos estos datos en la fórmula de la energía potencial, el resultado nos saldrá en Julios o Joules.

 Ejercicio 1

 ¿Cuál es la energía potencial que tiene un ascensor de 800 Kg situado a 380 m sobre el suelo? Suponemos que la energía potencial en el suelo es 0.

 Solución:

 Este caso es muy sencillo, sólo tenemos que aplicar los datos que nos dan en la fórmula:

 Ep = (800 Kg) x (9.8 m/s^2) x (380 m) = 2.979.200 J = 2.9 MJ (millones de Julios).

 ENERGÍA CINÉTICA 

En física, la energía cinética de un cuerpo es aquella energía que posee debido a su movimiento. Se define como el trabajonecesario para acelerar un cuerpo de una masa determinada desde el reposo hasta la velocidad indicada. Una vez conseguida esta energía durante la aceleración, el cuerpo mantiene su energía cinética salvo que cambie su velocidad. Para que el cuerpo regrese a su estado de reposo se requiere un trabajo negativo de la misma magnitud que su energía cinética. 

La energía cinética es la que adquiere un cuerpo debido a su movimiento y que se define como la cantidad de trabajo necesaria para acelerar un cuerpo en reposo y de una masa determinada hasta una velocidad establecida.

Dicha energía se adquiere a través de una aceleración, luego de la cual el objeto la conservará idéntica hasta variar la velocidad (acelerar o enlentecer) por lo que, para detenerse, hará falta un trabajo negativo de la misma magnitud que su energía cinética acumulada. Así, cuanto mayor sea el tiempo en que la fuerza inicial actúe sobre el cuerpo en movimiento, mayor será la velocidad alcanzada y mayor la energía cinética obtenida.

Diferencia entre la energía cinética y la energía potencial

La energía cinética, junto a la energía potencial, suman el total de la energía mecánica (Em = Ec + Ep). Estas dos formas de energía mecánica, la cinética y la potencial, se distinguen en que la última es el monto de energía asociado a la posición que ocupa un objeto en reposo y puede ser de tres tipos:

• Energía potencial gravitatoria. Depende de la altura a la que están colocados los objetos y la atracción que sobre ellos ejercería la gravedad.
• Energía potencial elástica. Es la que se produce cuando un objeto elástico recupera su forma original, como un resorte al ser descomprimido.
• Energía potencial eléctrica. Es la contenida en el trabajo que realiza un campo eléctrico específico, cuando una carga eléctrica en su interior se traslada desde un punto del campo hasta el infinito.

Ver además: Ejemplos de Energía Potencial

Fórmula de cálculo de la energía cinética

La energía cinética se representa mediante el símbolo Ec (a veces también E– o E+ o incluso T o K) y su fórmula clásica de cálculo es Ec = ½ . m . v2 donde m representa masa (en Kg) y v representa velocidad (en m/s). La unidad de medida de la energía cinética es Joules (J): 1 J = 1 kg . m2/s2.

Dado un sistema de coordenadas cartesiano, la fórmula de cálculo de la energía cinética tendrá la siguiente forma: Ec= ½ . m (ẋ2 + ẏ2 + ż2)

Estas formulaciones varían en la mecánica relativista y a la mecánica cuántica.

Ejercicios de energía cinética

1. Un automóvil de 860kg se desplaza a 50 km/h. ¿Cuál será su energía cinética?

Primero transformamos los 50 km/h a m/s = 13,9 m/s y aplicamos la fórmula de cálculo:

Ec = ½ . 860 kg  . ( 13,9 m/s )2 = 83.000 J.

2. Una piedra de una masa de 1500 Kg rueda por una ladera con acumulando una energía cinética de 675000 J. ¿A qué velocidad se desplaza la piedra?

Como Ec = ½ . m .v2 tenemos que 675000 J = ½ . 1500 Kg . v2, y al despejar la incógnita, tenemos que v2 = 675000 J . 2 / 1500 Kg . 1, de donde v2 = 1350000 J / 1500 Kg = 900 m/s, y finalmente: v = 30 m/s luego de resolver la  ecuacion