TRABAJO POTENCIA Y ENERGIA Se dice que una fuerza produce un trabajo cuando produce un desplazamiento en la misma dirección en la que se ha aplicado W=F∆Xcosα Unidad de medida (joule)=N.m Trabajo
realizado
por
una
fuerza
constante
oblicua
al
desplazamiento W=Fx∆X W=Fcosα∆X Tipos de trabajo mecánico 1. Trabajo motor Cuando 0<=α<90 2. Trabajo nulo Cuando α=90 3. Trabajo resistente Cuando 90<=α<=180 Rendimiento: Se asocia a la de trabajo, se define como el trabajo realizado por la maquina, dividido para el trabajo comunicado a la maquina N=(W/V)% Potencia: Se denomina potencia a la rapidez para realizar trabajo P=W/t Unidad de potencia (J/s)=vatios o watts P= F.Vcosα
Energía: Es la capacidad o aptitud que tiene un cuerpo para realizar trabajo, en virtud de alguna propiedad relevante. Energía cinética: Es la capacidad o aptitud que tiene un cuerpo para realizar trabajo en virtud de su movimiento que lo anima. Ec =(1/2)MV^2 W= Ec - Eco (teorema del trabajo y la energía cinética) Energía potencial gravitacional Es la capacidad o aptitud que tiene un cuerpo para realizar trabajo en virtud de la posición que ocupa el cuerpo. Ep=MgH W=Epo-Ep(teorema del trabajo y la energía potencial gravitacional) Principio de la conservación de la energía mecánica Si en un sistema actúan fuerzas conservativas es decir que no existen perdidas de energía por el rozamiento, la energía se conserva. ∑EMo=∑EM Energía potencial elástica: Es la capacidad o aptitud que tiene un cuerpo para realizar trabajo en virtud de la fuerza recuperadora de un resorte Ee=1/2KX^2
Cantidad de calor: Si en el sistema existe rozamiento, es decir existen fuerzas dicipativas la energía se puede convertir en calor Q=fr∆X Q(calor), fr (fuerza de rozamiento ), ∆X(distancia recorrida) Principio general de la conservación de la energía Este principio manifiesta que la energía ni se crea ni se destruye únicamente se transforma por lo que se cumple: ∑Eo=∑Ef Ejercicios: Considere el péndulo simple que se mueve en la figura: a) Si se suelta desde el punto A ¿Cuál será la rapidez de la pelota cuando pase por el punto C b) Cual será su rapidez en el punto B Respuesta A) Vc=3,83m/s B)Vb=3,42m/s :::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: 37° B
A 75cm
C
Un cuerpo de 1 kg de masa con velocidad inicial de 1m/s desciende desde una altura de 0,5 m por la rampa mostrada en la figura, de tal manera que al llegar a la parte final de ésta, comprime un resorte de constante 200 N/m. Si la rampa tiene rozamiento despreciable, la máxima deformación que experimenta el resorte es
Un cuerpo de 4 kg de masa parte, sin velocidad inicial del punto A de la pista, sin rozamiento, como muestra la figura. La velocidad del cuerpo en el punto B es:
La velocidad del cuerpo en el punto C es: a) 5m/s b) 6,6m/s c) 8m/s d) 10m/s S¡ la constante del resorte es 400 N/m, la distancia que se comprime el resorte es: a)0,125m b) 0,5m c)0,5m d)1m e) 2m
Un cuerpo de 4kg de masa parte, sin velocidad inicial, del punto A de la pista, sin rozamiento, como muestra la figura. Si la constante elástica del resorte es 400 N/m. a) ¿Cuál es la velocidad en el punto B? rpt 12m/s b) ¿Cuál es la velocidad en el punto C? rpt 8m/s c) ¿Qué distancia se comprime el resorte? Rpt 1m d) Admitamos ahora que existe una fuerza de rozamiento, que produce un Trabajo de 150 J (Que se convierte en calor) en todo el recorrido. ¿Qué distancia se comprime el resorte? Rpt 0,5m
