Pulsa Reiniciar y configura el simulador con los siguientes datos:

• α = 40º
• m = 0.5 kg
• l = 2.0 m
• g= 9.8 m/s²

Recuerda que un cuerpo que está a cierta altura (h) sobre el suelo (en una zona en la que existe gravedad) tiene la posibilidad (el potencial) de realizar trabajo y por ello decimos que tiene energía potencial. Este tipo de energía potencial se llama energía potencial gravitatoria o simplemente energía potencial.

1.- Selecciona la pestaña Barras y pulsa Play. Observa las barras que representan a las energías cinética, potencial y total y explica brevemente tus observaciones.

2.- Pulsa Reiniciar y marca Ver valores y escribe a continuación los siguientes valores:

  A.-Energía potencial:

  B.-Energía cinética:

  C.-Energía total:

3.- Pulsa Play y luego pulsa Pausa para detener el péndulo en la parte más baja de su oscilación (tendras que repetir varias veces hasta consiguirlo). Escribe los siguientes valores:

  A.- Energía potencial:

  B.- Energía cinética:

  C.- Energía total:

4.- Describe brevemente qué se puede decir sobre la energía total del péndulo que se cumpla en cualquier momento.

La observación que acabas de hacer puede expresarse así: "En un sistema cerrado, la energía se puede convertir de una forma a otra, pero la cantidad total de energía sigue siendo la misma". Esto se conoce como principio de conservación de la energía.

5.- Pulsa Reiniciar, selecciona la pestaña Gráfica y marca las casillas Ec y Ep. Pulsa Play y cuando hayan transcurrido 4 s aproximadamente pulsa Pausa.

Observa la gráfica y explica brevemente cuál es la relación entre la energía cinética y la energía potencial.

6.- En la siguiente gráfica con las curvas de energía cinética y potencial para un péndulo, aparecen señalados los puntos A, B y C. Señala en las tres figuras de los péndulos si corresponden a la situación A, B o C.

Actividad 2: Cálculo de la energía potencial

Pulsa Reiniciar y configura el simulador con los siguientes datos:

• α = 0º
• m = 1.0 kg
• l = 1.0 m
• g = 1.0 m/s²

1.- Para comenzar selecciona el gráfico de Barras (histograma) y marca Ver valores.
¿Cuál es el valor de la energía potencial?

2.- Teniendo en cuenta que el pivote del que cuelga el péndulo se encuentra a 2 m de altura rellena la columna de altura del péndulo h y a continuación calcula la energía potencial en cada uno de los casos.

3.- Observando la tabla anterior ¿encuentras algún patrón para deducir la relación entre la energía potencial y los valores de m, h y g?

4.- Representa mediante una ecuación la relación que has encontrado en el apartado anterior y usa el simulador para comprobar su validez.

Ep =

5.- Calcula la energía potencial de un péndulo de 0.7 kg de masa situado a una altura de 0.3 m en un lugar en el que g = 9.8 m/s². Cuando hagas los cálculos, comprueba tu resultado con el simulador.

Actividad 3: Energía cinética y energía potencial

Configura el simulador con los siguientes datos:

• α = -40º
• m = 1.0 kg
• l = 1.3 m
• g = 1.0 m/s²

1.- Selecciona la pestaña Barras y marca Ver valores.

  A.- ¿Cuál es la altura del péndulo?

  B.- ¿Cuál es la energía potencial del péndulo?

  C.- ¿Cuál es la energía cinética del péndulo?

2.- Pulsa Play y cuando el péndulo esté en la parte más baja de su oscilación pulsa Pausa.

  A.- ¿Cuál es ahora la altura aproximada del péndulo?

  B.- ¿Qué energía potencial tiene?

  C.- ¿Cuál es su energía cinética?

3.- Recuerda que la ecuación para calcular la Ec es:

Utiliza esta ecuación para determinar la velocidad del péndulo en la parte inferior de su oscilación.

4.- Pulsa Reiniciar y configura el simulador con los siguientes datos:

• α = -40º
• m = 1.0 kg
• l = 2.0 m
• g = 9.8 m/s²

En estas condiciones la altura exacta del péndulo es 0.468 m. Intenta calcular este valor lo tú mismo.

Calcula qué velocidad máxima alcanza este péndulo.

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