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TRABAJO Y ENERGÍA

Trabajo, energía, conservación de la energía mecánica

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TRABAJO Y ENERGÍA

  1. 1. Presenta:Prof: JUAN ARLOS SOCHA MARSHALL
  2. 2. ENERGÍA TRABAJO DE UNA FUERZA CONSTANTE TRABAJO DE UNA FUERZA VARIABLETEOREMA DEL TRABAJO - ENERGÍA CINÉTICA ENERGÍAS POTENCIALES CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA POTENCIA
  3. 3. El sol es una fuente fundamental con que cuenta nuestroplaneta.Pero tenemos otras fuentes esenciales:•Combustión de los fósiles•Petróleo•Gas natural•Calor interior de la tierra•El agua•El viento, los alimentos, etc.
  4. 4. Todos ellos primordiales para la subsistencia en la tierra.La energía es el motor que mueve el mundo, es un conceptofundamental de la ciencia.Hoy en día podemos ver televisión, oír la radio, iluminarnos,cocinar nuestros alimentos, trabajar, caminar o correr,gracias a las transformaciones de la ENERGIA.
  5. 5. LA ENERGIA DE UN SISTEMA ES UNA PROPIEDADDEL MISMO QUE NOS REFIERE A SU CAPACIDADPARA TRANSFORMAR A OTROS SISTEMASPero mas importante que esto es comprender como setransforma y como se transfiere.Hay energía en los seres vivos y en las cosas, y también en lasradiaciones que llegan del espacio. Pero únicamentedetectamos sus efectos cuando algo sucede, es decir, cuandose producen cambios.
  6. 6. Equivalencia entre masa y energía: uno de los resultados masnotables de la teoría especial de la relatividad de Einstein:lamasa es también una forma de energía! 2 E m.c Energía Eléctrica Energía Química Energía Elástica Energía Gravitatoria Energía Nuclear Energía Potencial
  7. 7. ENERGÍA TRABAJO DE UNA FUERZA CONSTANTELa palabra trabajo tiene diversos significados en el lenguajecotidiano. En física se le da un significado muy específicopara describir lo que se logra mediante la acción de unafuerza que hace que un objeto se mueva cierta distancia. Enforma específica el trabajo efectuado por una fuerzaconstante, tanto en magnitud como en dirección, se definecomo el producto de la magnitud del desplazamiento por lacomponente de la fuerza paralela al desplazamiento. Enforma de ecuación, lo anterior es:
  8. 8. ENERGÍA W = F d cos θdonde F es la magnitud de la fuerza constante, d es lamagnitud del desplazamiento neto de la partícula, y θ elángulo entre las direcciones de la fuerza y del desplazamientoneto.El trabajo se mide en newton.m, (Nm), en unidades del SI.Por comodidad se le asigna un nombre especial a esta unidad:El joule (J): 1J = 1N.m Revise el ejemplo 6-2 de la página 140 del libro de Giancoli
  9. 9. ENERGÍATRABAJO EFECTUADO POR UNA FUERZA VARIABLEEl trabajo efectuado (W) por una fuerza variable al mover unobjeto entre dos puntos es igual al área bajo la curva (Fcosθ)contra d, entre esos dos puntos.La energía es susceptible decambios; así el cambio en laenergía de un objeto puedecuantificarse mediante elTRABAJO. W = F d cos θ
  10. 10. ENERGÍAPrinicipio del trabajo y la Energía cinética" El trabajo efectuado sobre un objeto es igual a su cambio deenergía cinética". 1 1 Wneto = m v2 − 2 2 m v1 2 2 Cuando se habla de trabajo neto se refiere al: 1. Trabajo de la fuerza de rozamiento 2. Trabajo del peso 3. Trabajo realizado por la fuerza resultante.
  11. 11. Energia cinetica Energia Potencial
  12. 12. Enegía cinética Enegía potencial
  13. 13. ENERGÍAEnergía Potencial Gravitatoria W grav Fd mgh •Desarrolle el ejemplo 6-6 página 146. Considere la masa del móvil igual a 1500,0 kg
  14. 14. ENERGÍAEnergía Potencial Elástica 1 EP elástica k x2 2•Un sistema masa- resorte, en posición vertical se desplaza por laacción de una fuerza 2,5 m . Si la constante del resorte es igual a250,0 N/m . Determine la energía elástica del sistema.
  15. 15. ENERGÍAEnergía mecánica y su conservación" Si únicamente se encuentran actuando fuerzas conservativas,la energía mecánica total de un sistema no aumenta nidisminuye en cualquier proceso. Permanece constante (seconserva)" EM Ec Ep
  16. 16. ENERGÍAConservación de la energía con fuerzas disipativasLa conservación de la energía mecánica de un sistema cuandoestán actuando fuerzas disipativas se expresa de la siguientemanera: Ec 1 Ep 1 Ec 2 Ep 2 W fd Potencia La potencia se define como la rapidez a la cual se efectúa trabajo, o bien la rapidez a la que se trasforma la energía: Trabajo Energía transformada Potencia Tiempo Tiempo
  17. 17. PotenciaResulta interesante no solo conocer la energía intercambiada con unsistema, sino también, la rapidez con la cual se intercambia esaenergía.La relación de transferencia de energía respecto al tiempo, sedenomina Potencia Potencia W P= t Si la fuerza es constante: W P= = F .v t

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