Universidad autónoma de Yucatán
Física 2
Informe del proyecto “trabajo,
energía cinética y potencial”
Maestro: Carlos Rubio Atoche
Integrantes del equipo:
Andrés Augusto Cano Sosa, Alex
León Semerena, Cesar Arturo
Rubio Aguiar, Ana Cristina Saíto
Osés
Introducción:
Energía cinetica y potencial
Energía cinetica
En física, la energía cinética de un cuerpo es aquella energía que posee debido a
su movimiento. Se define como el trabajo necesario 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. Suele abreviarse con letra Ec o Ek
La energía cinética es aquella que se deriva del movimiento. En efecto, si
observamos la experiencia cotidiana es posible evidenciar fácilmente que cuando
un elemento en movimiento toma contacto con otro es capaz de afectarlo de modo
tal que modifique su trayectoria. Esto significa, en otras palabras que el
movimiento de un cuerpo cualquiera, por el mero hecho de existir puede
provocar trabajo, puede mover a otro. Esta circunstancia se debe a que el cuerpo
es movido por una fuerza. En este caso, la masa del cuerpo en movimiento es un
elemento de importancia también que debe considerarse. Así, por ejemplo una
pelota de futbol puede moverse a la misma velocidad que una bola de bolos, pero
la segunda empleará mayor energía cinética al tener una masa superior.
Energía potencial
En un sistema físico, la energía potencial es la energía que mide la capacidad que
tiene dicho sistema para realizar un trabajo en función exclusivamente de su
posición o configuración. Puede pensarse como la energía almacenada en el
sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Suele
abreviarse con la letra o .
La energía potencial puede presentarse como energía potencial
gravitatoria, energía potencial electrostática, y energía potencial elástica.
Más rigurosamente, la energía potencial es una magnitud escalar asociada a
un campo de fuerzas (o como en elasticidad un campo tensorial de tensiones).
Cuando la energía potencial está asociada a un campo de fuerzas, la diferencia
entre los valores del campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la
fuerza para cualquier recorrido entre B y A.
La energía potencial es el tipo de energía mecánica asociada a la posición o
configuración de un objeto. Podemos pensar en la energía potencial como la
energía almacenada en el objeto debido a su posición y que se puede transformar
en energía cinética o trabajo. El concepto energía potencial, U, se asocia con las
llamadas fuerzas conservadoras. Cuando una fuerza conservadora, como la
fuerza de gravedad, actúa en un sistema u objeto; la energía cinética ganada (o
perdida) por el sistema es compensada por una perdida (o ganancia) de una
cantidad igual de energía potencial. Esto ocurre según los elementos del sistema u
objeto cambia de posición
Una fuerza es conservadora si el trabajo realizado por ésta en un objeto es
independiente de la ruta que sigue el objeto en su desplazamiento entre dos
puntos. Otras fuerzas conservadoras son: la fuerza electrostática y la fuerza de
restauración
de un resorte.
Considera una pelota cayendo. La fuerza de gravedad realiza trabajo en la pelota.
Como la dirección de la fuerza de gravedad es dirección del desplazamiento de la
pelota, el trabajo realizado por la gravedad es positivo. El que el trabajo sea
positivo significa que la energía cinética aumentará según la pelota cae. Es decir,
la velocidad de la pelota aumentará.
Según la energía cinética aumenta, la ganancia debe ser compensada por una
perdida de una cantidad igual en energía potencial. Es decir, según la pelota cae,
la energía cinética aumenta mientras que la energía potencial disminuye.
Materiales:
Una lata de metal con tapa
Una liga
Martillo
Desarmador
Dos pesos (pueden ser pilas o algo que se pueda pegar a la liga)
Dos palitos de madera
Procedimiento:
Tomamos el martillo con el destornillador y procedemos a hacer un hoyo en la
parte inferior de la lata y en la tapa de tal manera que estén a la misma altura
Tomamos la liga y le hacemos un nudo a la mitad de la liga y le colocamos los
peses uno en cada mitad de la liga
Tomamos la liga y la metemos en los hollos y con los palito hacemos que no se
regresen
Una vez que hacemos esto procedemos a cerrar la lata y ponerla en el piso y
procedemos a hacerla rodar por el piso y observar lo que suceda
Observaciones
Al rodar la lata esa lleva en si una energía cinetica, esta se imprime en la liga por
los pesos dentro de lata adquiriendo una energía potencial que al llegar la liga a su
limite de eslaticidad libera esa energía en forma de energía cinetica disminuyendo
la energía potencial que se había adquirido.
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