Reporte Conservación de la Energía

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De esta manera, en el Gráfico I se observa la relación de las energías como funciones del tiempo. En esta medición se obtuvo que la energía potencial del sistema disminuye conforme aumenta el tiempo y la velocidad y conforme disminuye la altura, lo cual es lógico ya que la energía potencial es la energía que posee el objeto en reposo y que está disponible para ser utilizada, por lo cual al empezar el movimiento esta va en descenso y se observa una curva decreciente en el Gráfico I. Esta relación también se puede comprobar teóricamente con ayuda de la fórmula de la Energía Potencial = mgh; utilizando los datos obtenidos en el cuadro I. Sustituyendo con la masa del objeto (0,03436kg), la gravedad obtenida en la medición (9,09 m/s2) y el primer dato de posición del gráfico I (0,88m), se obtiene que PE = 0,27485251 J/kg, dato que redondeado a tres cifras significativas sería 0,275 J/kg, que corresponde al primer dato de Energía Potencial Obtenido en el Cuadro I.

Ahora bien, con respecto a la Energía Cinética del sistema, aumenta conforme aumenta el tiempo y la velocidad y conforme disminuye la altura, lo cual es lógico ya que la energía cinética es la energía que posee un objeto debido a su movimiento, por lo al aumentar el movimiento esta energía aumenta y se observa una curva creciente en el Gráfico I. Este dato también se puede comprobar teóricamente con ayuda de la fórmula de la Energía Cinética = 1/2mv2. Sustituyendo la masa del objeto (0,03436kg) y el primer dato de velocidad obtenido en el cuadro I (0.24 m/s), se obtiene que KE = 0,00098957 mJ/kg, dato que redondeado a una cifra significativa sería 0,001 mJ/kg, que corresponde al primer dato de Energía Cinética Obtenido en el Cuadro I.

Con respecto a la Energía Mecánica, vemos en el Gráfico I que se mantiene constante casi como una línea recta, esto se debe a que la energía mecánica es la suma de la energía potencial y la cinética E = PE + KE. Por lo cual al estar una energía aumentan y otra disminuyendo conforme aumenta el movimiento, los datos obtenidos son muy parecidos entre sí; por eso se observa una línea constante. El dato obtenido de Energía Mecánica en el Cuadro I es 0,276 mJ/kg, lo cual es correcto ya que E = PE + KE = 0,275 mJ/kg + 0,001 mJ/kg = 0,276 mJ/kg.

En el Gráfico I no se observa perfectamente que las curvas en descenso (energía potencial) y ascenso (energía cinética) correspondan entre sí con la línea constante de la energía mecánica, se observan un poco cortadas, esto se debe a que solo se eligieron ciertos datos en los que las líneas de tendencia se observan mejor.

Para la segunda parte del experimento, se trabajó de la misma manera solo que esta vez con una bola mediana de estereofón de masa 0,01336kg. En el Cuadro II se registraron las mediciones obtenidas, según un intervalo escogido a conveniencia para poder graficar correctamente el tiempo en función de las energías descritas.

De esta manera, en el Gráfico II se observa la relación de las energías como funciones del tiempo. Análogamente a la primera parte se obtiene que la energía potencial va en descenso y la energía cinética en aumento conforme aumenta el movimiento. Esta relación también se puede comprobar teóricamente con ayuda de las fórmulas de la Energía Potencial = mgh y Cinética = 1/2mv2; utilizando los datos obtenidos en el cuadro II. Sustituyendo con la masa del objeto (0,01336kg), la gravedad obtenida en la medición (9,10 m/s2) y el primer dato de posición (0,87m) y de velocidad (0,16 m/s) del gráfico II se obtiene que PE = 0,1058J/kg y que KE = 0,0001710J/kg. Por lo cual la Energía Mecánica sería = PE + KE = 0,1058J/kg + 0,0001710J/kg = 0,1059J/kg.

En el Grafico II, la curva de la energía potencial es una curva decreciente, la curva de la energía cinética es creciente, y la energía mecánica es una línea recta constante; al igual que sucede en el Grafico I y como debe suceder en el Gráfico III ya que se respeta el mismo principio.

Por último en la tercera parte del experimento, se trabajó de la misma manera solo que esta vez con una bola pequeña de estereofón de masa 0,00642kg. En el Cuadro III se registraron las mediciones obtenidas, según un intervalo escogido a conveniencia para poder graficar correctamente el tiempo en función de las energías descritas.

De esta manera, en el Gráfico III se observa la relación de las energías como funciones del tiempo. Análogamente a la primera y segunda parte se obtiene que la energía potencial va en descenso y la energía cinética en aumento conforme aumenta el movimiento. Esta relación también se puede comprobar teóricamente con ayuda de las fórmulas de la Energía Potencial = mgh y Cinética = 1/2mv2; utilizando los datos obtenidos en el cuadro III. Sustituyendo con la masa del objeto (0,00642kg), la gravedad obtenida en la medición (9,09 m/s2) y el primer dato de posición (0,87m) y de velocidad (0,000287m/s) del gráfico III se obtiene que PE = 0,0508J/kg y que KE = 2,64x10-4J/kg. Por lo cual la Energía Mecánica sería = PE + KE = 0,0508J/kg + 2,64x10-4J/kg = 0,0508J/kg.

Para la segunda tercera parte del experimento los resultados teóricos de las energías fueron diferentes a los resultados obtenidos por el programa y registrados en las tablas II y III respectivamente, lo cual indica que hubo un error considerable en la toma de la medición; la cual se puede deber a elegir solo una serie de datos de todos los datos obtenidos, a un error sistemático del equipo y programa utilizado, o bien a algún error aleatorio como la resistencia del aire, etc.

Conclusiones

Al establecer la relación de la energía potencial en función del tiempo de un objeto, podemos asegurar que se obtiene una regresión de una curva decreciente, ya que la energía potencial disminuye conforme aumenta el movimiento del sistema. En la primera parte se obtuvieron los resultados esperados, a diferencia de la segunda y tercera parte donde no se obtuvieron los datos correctos.

Al establecer la relación de la energía cinética en función del tiempo de un objeto, podemos asegurar que se obtiene una regresión de una curva creciente, ya que la energía cinética aumenta conforme aumenta el movimiento del sistema. En la primera parte se obtuvieron los resultados esperados, a diferencia de la segunda y tercera parte donde no se obtuvieron los datos correctos.

Al establecer la relación de la energía mecánica en función del tiempo de un objeto, podemos asegurar que se obtiene una línea recta constante, ya que la energía mecánica es la suma de la energía potencial y la energía cinética, por lo que al relacionarse dos curvas contrarias con respecto