MANUAL DE PRÁCTICAS DE

LABORATORIO

ING.EN BIOTECNOLOGÍA

FÍSICA

FICHA TÉCNICA FISICA

Fecha: 24/OCT/2013

Nombre del catedrático: ING. MIRNA DOMÍNGUEZ QUEZADA

Nombre de la práctica:

“ Trabajo y energía”

Clave:

Número de práctica:

4 Duración en horas: 2

Justificación:

Relación de trabajo y energía: “Cuando la velocidad de un cuerpo pasa de un valor a otro, la variación de la energía cinética que experimenta es igual al trabajo realizado por la fuerza neta que origina el cambio de velocidad”

Objetivos/Resultados de aprendizaje:

Interpretar y describir las características e interrelación entre trabajo y energía. Describir los principios de trabajo y energía. Describir la conservación de energía en un cuerpo.

Laboratorio donde se desarrollo de la práctica: 6

Actividades a desarrollar: Obtener la fuerza que se necesita para mover un objeto a cierta distancia y con diferentes ángulos de inclinación así como obtener el trabajo realizado. Calcular la energía potencial y cinética de un objeto con diferentes ángulos de inclinación.

Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica: Reporte de práctica, tabla de resultados, observaciones.

COMPETENCIAS HABILIDADES Relacionar el trabajo con la energía. Calculo de trabajo con respecto a un ángulo. Calculo de energía cinética y energía potencial

Medir distancias. Medir ángulos de inclinación. Medición de fuerzas con vernier.

FICHA TECNICA

Elaboró: Mirna Domínguez Quezada Revisó: Dra. Rosa Angélica Guillén .

INTRODUCCIÓN

Para que exista un Trabajo se debe aplicar una fuerza diferente para lograr que un cuerpo

cambie su posición, en caso de que este lo haga con una inclinación se expresa:

T=F*d cosϴ

La unidad de medida del trabajo es el Joule (J) que es N•m. El Joule es también la unidad

de la energía, la energía se puede definir como la capacidad de realizar un trabajo, por lo

tanto cuando un cuerpo realiza un trabajo es porque contenía energía, dicha energía se

compone en dos partes. Energía Potencial: esta energía la adquiere el objeto (almacena)

debido a la posición de dicho objeto a comparación de otro objeto y está dada por la

siguiente ecuación: E.P. = m*g*h. Para elevar el objeto y que posea energía es necesario

realizar un trabajo que vaya en contra de la acción gravitacional, por lo cual el trabajo y la

energía es la misma, esto demuestra la ley de la conservación de la energía la cual

establece que toda la energía se conserva, es decir, siempre será la misma.

Se puede realizar trabajo en forma vertical si se eleva un objeto a una altura h y se aplica

una fuerza, de igual manera cuando se le permite desplazarse por una altura.

La energía es una de los componentes más importantes en física y suele definirse como

la capacidad de realizar un trabajo.

Cuando un objeto es cambiado de posición por una fuerza externa, y se desplaza en

forma recta se está efectuando un trabajo, para calcular el trabajo se utiliza la siguiente

ecuación: W=F * d, es decir W=F*d*CosØ y las unidades necesarias para que se

efectúe un trabajo son las siguientes: Newton (N) la cual es la fuerza y Metro (m)

correspondiente a la distancia, al juntarse se expresaría de la siguiente manera: Nm, lo

cual equivale a un Joule.

La otra parte de la energía es la energía cinética, dicha energía es derivada del

movimiento del objeto y está dada por la siguiente ecuación: E.C.= ½ mv2, al haber

velocidad significa un cambio de movimiento, es decir un desplazamiento lo cual es

trabajo, por lo tanto se comprueba nuevamente la ley de la conservación de la energía.

Interpretar y describir las características e interrelación entre trabajo y energía. Describir los principios de trabajo y energía. Describir la conservación de energía en un cuerpo.

CANTIDAD MATERIAL ESPECIFICACIONES

1 Dinamómetro

1 Soporte universal

1 Varilla de acero

1 Nuez para soporte universal

1 Esfera de acero Con argolla (balín)

NOMBRE ESPECIFICACIONES

CANTIDAD MATERIAL ESPECIFICACIONES

1 Libro o bloque de madera

1 Flexómetro

1 Transportador

1 Cuerda

1 Masking-tape

1 Marcador

REACTIVOS REQUERIDOS NOMBRE CANTIDAD S I R O

S: Riesgo a la Salud I: Riesgo de Incendio R: Riesgo de reactividad O:especificaciones

Manejo y disposición de los reactivos requeridos:

OBJETIVO

MATERIALES REQUERIDOS POR EQUIPO (Cristalería)

EQUIPO REQUERIDOS

OTROS MATERIALES REQUERIDOS (No suministrados por el Laboratorio)

Manejo de residuos no peligrosos y peligroso y en qué tipo de recipiente ponerlo. En este espacio se pone la manera en que se manejan y la disposición que se le dará a cada uno de los desechos (químicos y biológicos) que se generen durante la práctica.

Nombre del reactivo Datos importantes de la ficha técnica Incendio: combate,

derrame Salud Ambiente Datos de la ficha de seguridad de cada uno de los reactivos que se utilizarán en el laboratorio.

Datos de la ficha de seguridad de cada uno de los reactivos que se utilizarán en el laboratorio

Datos de la ficha de seguridad de cada uno de los reactivos que se utilizarán en el laboratorio

PROCEDIMIENTO O METODOLOGÍA

Experimento 1 (trabajo) 1.- Se debe colocar sobre la mesa un bloque de madera o libro y marca con

masking tape una distancia de 50 cm, como se indica.

2. Ata el dinamómetro y jala el bloque 50 cm, procurando mantener un ángulo

θ =0º.

3. Obtén el trabajo realizado y anota los resultados en la tabla 1

4. Repite el experimento pero procura mantener un ángulo θ =45º, entre la línea

de acción del dinamómetro y el plano. Obtén el trabajo realizado y reporta en la

tabla 1.

Experimento 2 (Transformación de la energía potencial en cinética)

1.- Arma el dispositivo (péndulo) que se muestra en la figura 3 y mide la longitud

de la cuerda L.

2.- Eleva la esfera metálica a un ángulo de 30° y calcula su energía potencial en

este punto.

3.- Deja caer la esfera y calcula la velocidad (v) en la parte inferior de la oscilación.

Calcula la energía cinética y potencial en este punto y llena la tabla 2.

4.- repite el experimento para los ángulos de 45°, 60° y 90° y llena la tabla 2

REPORTE DE LA PRÁCTICA

Tabla 1

Θ Distancia (m) Fuerza (N) Trabajo (J)

0°

45°

Tabla 2

Masa =

Θ Altura h (m)

Energía potencial Ep= mgh (J)

Velocidad v V=√2gh (m/s)

Energía cinética Ec=1/2mv2 (J)

30°

45°

60°

90°

.

Haz tu análisis cualitativo de la actividad auxiliándote con las siguientes preguntas

de reflexión.

¿Quién realizo el trabajo en el experimento?

¿Qué clase de magnitud es el trabajo?

BIBLIOGRAFÍA

EVIDENCIAS DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS DURANTE LA PRÁCTICA

DISCUSIÓN

CONCLUSIÓN

Consultada por el maestro y por el alumno