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Datos técnicos


Conservación de la energía mecánica con Cobra DigiMotion

Nº de artículo P6215000
Principio
La energía está presente en todas partes de la vida cotidiana. Cuando un cuerpo cae o un péndulo oscila, la energía potencial y la energía cinética se transforman continuamente entre sí. Desde el punto de vista físico, la suma de ambas permanece constante en un sistema cerrado, siempre que no actúen fuerzas de fricción ni influencias externas. La energía no se pierde, sino que simplemente se transforma de una forma a otra. Durante la caída libre en el campo gravitatorio terrestre, un cuerpo posee inicialmente energía potencial. A medida que cae, esta energía se transforma continuamente en energía cinética. Con el MotionBoard, la caída de un MotionDot puede registrarse con precisión en tiempo real, lo que permite analizar la evolución temporal de la posición y la velocidad, así como estudiar cuantitativamente la conversión de energía.

Tareas
  1. Suelta un MotionDot mediante un electroimán y déjalo caer a lo largo del MotionBoard.
  2. Registra los datos de posición en tiempo real utilizando la aplicación LABsense.
  3. Determina la velocidad a partir de la gráfica posición-tiempo.
  4. Calcula la energía cinética y la energía potencial a partir de los datos obtenidos.
  5. Repite el experimento varias veces y calcula valores medios.
  6. Compara las curvas de energía y analiza las posibles desviaciones respecto al modelo ideal.

Objetivos
Los estudiantes investigan experimentalmente la conservación de la energía mecánica y reconocen que, en un sistema cerrado, la suma de la energía cinética y la energía potencial permanece constante. Analizan datos experimentales, deducen velocidades a partir de datos de posición y aplican estos resultados a consideraciones energéticas. Además, profundizan en su comprensión de la velocidad, la aceleración y la transformación de energía en un campo gravitatorio. Mediante la evaluación gráfica de las curvas experimentales, fortalecen sus competencias matemáticas, especialmente en la interpretación de diagramas y la identificación de relaciones.

Beneficios
  • Registro digital preciso de la caída libre en tiempo real
  • Evaluación directa de datos de posición y velocidad
  • Representación clara de la transformación de energía
  • Verificación experimental de una ley fundamental de la naturaleza
  • Ideal para educación secundaria básica y superior

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