Fundamentos de Dinámica y Conservación: Experimentos de Laboratorio

Práctico 5: Teorema del Trabajo Neto y Energía Cinética

Objetivos

  • Comprobar el Teorema del trabajo neto y la variación de Energía Cinética.
  • Analizar el sistema.
  • Registrar valores de desplazamiento, ángulo, masa y tiempo.
  • Realizar el diagrama de representación de fuerzas.
  • Determinar la velocidad final.
  • Calcular el delta de energía cinética y comparar valores.

Conclusión

Basándonos en los objetivos y el procedimiento, realizamos una serie de pasos para comprender el movimiento de un móvil en un riel. Iniciamos colocando el móvil en el riel para dejarlo caer y calcular el desplazamiento y el ángulo con la horizontal. Luego, calculamos la velocidad final (Vf) usando el tiempo del sensor, el trabajo neto y la variación de energía cinética. La relación entre el trabajo neto y la variación de energía cinética es fundamental para comprender la dinámica del sistema.

Práctico 6: Conservación de la Energía Mecánica

Objetivos

  • Identificar las fuerzas que actúan en el sistema.
  • Determinar si son fuerzas conservativas.
  • Registrar valores de tiempo y desplazamiento.
  • Determinar la energía mecánica inicial (EMi) y final (EMf).
  • Calcular la energía potencial gravitatoria (Epg), elástica (Epe), cinética (Ec) y mecánica (Em) en cada caso.
  • Calcular la velocidad del carrito.
  • Verificar el principio de conservación de la energía mecánica.

Conclusión

En esta prueba se demostró el principio de conservación de la energía mecánica. Las fuerzas involucradas en el sistema son conservativas, por lo que no hay pérdida de energía durante el proceso. Mientras el móvil se desplaza por el riel y pasa por los sensores, la Epg se transforma en Ec y viceversa, confirmando la conservación de la EM. Este experimento permite comprender cómo las fuerzas conservativas permiten predecir y explicar el comportamiento de los sistemas físicos.

Práctico 7: Conservación de la Cantidad de Movimiento

Objetivos

  • Verificar el carácter conservativo de la cantidad de movimiento.
  • Determinar un sistema de referencia (S.R.) por cada carrito.
  • Registrar valores de masa y desplazamiento (dx) para cada carrito.
  • Despejar la fórmula de Pi = Pf.
  • Lograr que, al soltar los carritos, impacten simultáneamente.

Conclusión

El experimento sobre el choque de dos carritos confirma el principio de la conservación de la cantidad de movimiento. Al producirse el choque, ambos carritos se movieron en direcciones opuestas y sus velocidades se compensaron, manteniendo la cantidad de movimiento total del sistema nula, tal como se espera según el principio de conservación.

Práctico 8: Choque Bidimensional

Objetivos

  • Determinar si se conserva la cantidad de movimiento en un choque bidimensional.
  • Determinar el momento lineal (P) de cada esfera.
  • Marcar en la hoja: posición de la esfera incidente (sin choque), blanca en el instante del choque, blanca después del choque e incidente en el instante del choque.
  • Representar los vectores de cantidad de movimiento antes y después del choque.

Conclusión

En este práctico se examinó el choque bidimensional entre dos esferas, confirmando la conservación de la cantidad de movimiento en este tipo de interacción. Al analizar las trayectorias y velocidades antes y después del choque, se observó que, a pesar de que las direcciones cambiaron, la cantidad de movimiento del sistema se mantuvo constante. Las marcas en el papel permitieron determinar las posiciones y representar gráficamente los vectores, evidenciando cómo la cantidad de movimiento se conserva durante la interacción.