Laboratorio Virtual de Trabajo y Energia.

TALLER LABORATORIO VIRTUAL No. 1

ÁREA: TEMA:

CIENCIAS NATURALES: GRADO: UNDECIMO FISICA LABORATORIO DE SUMA DE TRABAJO Y ENERGÍA

PROFESOR/A: TIEMPO DE REALIZACIÓN:

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HAYZAR HERNANDEZ BUSTOS DE: 21 MARZO 2010

Nombres de los integrantes: 1. _____________________________ 2. _____________________________

A: 26 MARZO 2010

3. _____________________________ 4. _____________________________

“Lo más bello que podemos experimentar es el misterio de las cosas ” A. Einstein.

INTRODUCCIÓN: Luego del análisis que realicé acerca de los conceptos de trabajo y energía durante este período, tengo las herramientas necesarias para realizar la experiencia virtualmente. Después de haber realizado las actividades propuestas, y finalizada la experiencia en grupo, debo entregar los resultados al maestro al según las fecha acordada en la clase.

ACTIVIDADES: Para realizar el laboratorio, tengo en cuenta los siguientes pasos, frente a la pantalla de la página web visitada:  Ingreso a la página http://www.fisicarosalista11.blogspot.com PARTE_01. Ingreso al laboratorio virtual No. 1.

Después de haber ingresado, leo cuidadosamente el funcionamiento del programa.

Ahora realizo las siguientes actividades con el programa. a) El concepto de trabajo realizado por una fuerza constante.

1. Datos a introducir.

Experiencia_1

Experiencia_1

Experiencia_1

Experiencia_1

Experiencia_1

Masa (Kg) Distancia (m) Trabajo de F (J) Trabajo de Ff (J) Angulo (º) Trabajo de Fx (J) Trabajo de N (J) Trabajo Neto (J) Coeficiente Trabajo Fy (J) Trabajo de P (J)

(La animación NO FUNCIONA (no registra datos) cuando el rozamiento es nulo (Cero)) Introduce 5 valores distintos de masa, coeficiente de rozamiento y ángulo de aplicación de la fuerza F (observa que la masa puede variar de 0 a 50 Kg, el coeficiente de 0 a 1,0 y el ángulo de 0º a 60º), anótalos en la tabla de arriba y luego responde los siguientes interrogantes:

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1. El trabajo neto es siempre cero, ¿Por qué? _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 2. El trabajo hecho por Fy, por N y por P es siempre cero, ¿Por qué? _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 3. En las diferentes experiencias la energía mecánica no se conserva, ¿Por qué? _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ PARTE_02. Ingreso al laboratorio virtual No. 2.

Después de haber ingresado, leo cuidadosamente el funcionamiento del programa.

Ahora realizo las siguientes actividades con el programa: El siguiente laboratorio nos muestra un cuerpo que se deja caer desde una altura inicial que puede variar entre 1 y 4 metros sobre una rampa semicircular sin fricción, el objetivo es ilustrar las variaciones de las energía cinética, potencial y mecánica que experimenta el cuerpo ha medida que desciende sobre la rampa cuando el cuerpo llega a la superficie horizontal, empieza a disminuir su velocidad hasta que se detiene en un punto determinado (la superficie horizontal tiene fricción). ¿Cuál será el coeficiente de fricción de la superficie horizontal? ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ Sugerencia: Aplica el principio de conservación de la energía, teniendo en cuenta que la energía mecánica inicial (potencial) se disipa al llegar el bloque a la superficie horizontal.

PARTE_03. Ingreso al laboratorio virtual No. 3.

Después de haber ingresado, leo cuidadosamente el funcionamiento del programa Ahora realizo las siguientes actividades con el programa: 1- Selecciona y "anima" en la escena las situaciones siguientes: Objeto AZUL: F=10 N Objeto VERDE: F=10 N ángulo = 0º hielo Objeto AZUL: F=10 N Objeto VERDE: F=10 N ángulo = 0º arcilla Objeto AZUL: F=10 N Objeto VERDE: F=10 N ángulo = 0º arena ¿Realiza trabajo la fuerza de rozamiento? ________________________________________________________________________________

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Entonces, ¿Qué crees que indica el trabajo de la escena asignado al rozamiento, WFr? ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 2-Encuentra la fuerza F del objeto VERDE sobre superficie arenosa capaz de realizar el mismo trabajo, W, que la fuerza F=5 N del objeto AZUL en su mismo tiempo ¿Cómo influyen las fuerzas de rozamiento en la efectividad del trabajo? ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 3- Averigua el espacio que recorrería el objeto VERDE (superficie arcillosa) al aplicarle una fuerza de 8 N para que realizara el mismo trabajo que el que realiza lla fuerza de 8 N actuando sobre objeto AZUL al recorrer 5 m. ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ PARTE_04. Ingreso al laboratorio virtual No. 4.

Después de haber ingresado, leo cuidadosamente el funcionamiento del programa Ahora realizo las siguientes actividades con el programa: FACTORES DE LOS QUE DEPENDE LA ENERGÍA CINÉTICA Y SUS EFECTOS 1- Calcula la energía cinética de un cuerpo con las siguientes características. a) masa=5 Kg y velocidad=2 m/s: ____________________________________________________ b) masa=10 Kg y velocidad=5 m/s____________________________________________________ (COMPRUEBA EL RESULTADO EN LA ESCENA) 2- OBSERVA y compara el efecto que produce el choque de los dos cuerpos contra el bloque en los siguientes casos: Objeto AZUL: masa=5 Kg velocidad= 2 m/s

Objeto ROJO: masa= 5 Kg velocidad =4 m/s

Objeto AZUL: masa=10 Kg velocidad= 3 m/s

Objeto ROJO: masa=5 Kg velocidad =3 m/s

3- ¿Cómo influye la masa sobre el espacio recorrido en la frenada? ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 4- ¿Cómo influye la velocidad sobre el espacio recorrido en la frenada? ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ PARTE_05. Ingreso al laboratorio virtual No. 5.

Después de haber ingresado, leo cuidadosamente el funcionamiento del programa Ahora realizo las siguientes actividades con el programa:

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1. Calcula la energía potencial del objeto azul de masa 7 Kg en las alturas: Objeto AZUL: h=4.5 m. ; Objeto AZUL: h=2.0 m. Objeto AZUL: h=1.0 m ________________________________________________________________________________ 2. Observa cómo varía la energía potencial al dejar libre los objetos ("animar") ________________________________________________________________________________ 3. Estudia en la escena cómo varía la energía potencial de un cuerpo con la masa. ________________________________________________________________________________ PARTE_06. Ingreso al laboratorio virtual No. 6.

Después de haber ingresado, leo cuidadosamente el funcionamiento del programa Ahora realizo las siguientes actividades con el programa: CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA DE UN CUERPO 1- "anima" y observa en el gráfico como varía la E. cinética y la E. potencial de los objetos.AYÚDATE DE LA PAUSA PARA SEGUIR LA EVOLUCIÓN DE LOS VALORES 2- Cambia la masa de los objetos y vuelve a observa la Ec. y la Ep. Objeto AZUL: masa=14 Kg

Objeto ROJO: masa= 14 Kg. _______________________________

Objeto AZUL: masa=7 Kg

Objeto ROJO: masa= 14 Kg. ________________________________

Objeto AZUL: masa=7 Kg

Objeto ROJO: masa= 7 Kg. _________________________________

3- ¿Cómo influye la masa del Objeto AZUL sobre la respuesta del Objeto ROJO? ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 4- Al observar la variación de Ec. y Ep. en el gráfico, ¿encuentras alguna relación entre ambas energías? ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ PARTE_07. Ingreso al laboratorio virtual No. 7.

Después de haber ingresado, leo cuidadosamente el funcionamiento del programa Ahora realizo las siguientes actividades con el programa: CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA 1- Eleva el Objeto AZUL a las siguientes alturas y observa la altura que alcanza el Objeto ROJO Objeto AZUL: h=5.5 m. masa=7 Kg

Objeto ROJO: masa= 7 Kg. _________________________

Objeto AZUL: h=3.5 m. masa=7 Kg

Objeto ROJO: masa= 7 Kg. _________________________

Objeto AZUL: h=2.5 m. masa=7 Kg

Objeto ROJO: masa= 7 Kg. _________________________

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¿Qué altura alcanza el objeto ROJO ? ________________________________________________________________________________ ¿Cuál es la energía mecánica del objeto ROJO ? ________________________________________________________________________________ 2- Ayudate de la escena y encuentra la altura a la cual debe caer el Objeto AZUL de masa=9 Kg para elevar el objeto ROJO de masa = 3Kg a una altura de h=6 m. ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ PARTE_08. Ingreso al laboratorio virtual No. 8.

Después de haber ingresado, leo cuidadosamente el funcionamiento del programa Ahora realizo las siguientes actividades con el programa: 1- Calcula el trabajo para elevar a una altura de 0,3 m las siguientes cargas: masa de la carga = 10, 100 y 200 Kg. Indícalo en la escena y comprueba tus resultados. ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 2- ¿Qué potencia mínima debe tener la grúa si tiene que elevar 2.5 m un objeto de 100 kg con las siguientes velocidades : 5 m/s, 10 m/s, 15 m/s. ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________

CONCLUSIÓN: ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Para entregar el informe, debo:  Entregarlo el martes 26 de Marzo.  Escribir claro el nombre o nombres de los/las estudiantes que participaron en su realización.  Reportar los resultados obtenidos en la pantalla en los espacios destinados para ello.  Escribir las conclusiones sobre la experiencia del laboratorio virtual.

BIBLIOGRAFIA: Villegas / Ramírez, investiguemos física 10, voluntad Valero, física fundamental 1, norma Física Interactiva de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín http://www.unalmed.edu.co/~daristiz/ Proyecto Newton: http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/trabajo/indice_trapoenedinewton.htm.

Curso Interactivo de Física. Universidad nacional de Colombia Sede Manizales. http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4070002/laboratorios/energia.html

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