Post on 08-Jul-2015
TRABAJO, ENERGÍA Y POTENCIA
Escuela Preparatoria Central de Ciudad Juárez
TRABAJO
Se define como el producto de la magnitud F de la
fuerza y la magnitud s del desplazamiento.
Siendo la fuerza constante.
cosθFsW
sFW
La unidad de trabajo en el Sistema Internacional es
el joule, se abrevia J y fue nombrado en honor al
físico inglés James Prescott Joule.
1 J = 1 N m
Importante:
El trabajo es una cantidad escalar aunque se
calcule utilizando dos cantidades vectoriales.
Puede ser positivo, negativo o cero.
El trabajo es positivo cuando la fuerza tiene una
componente en la dirección del desplazamiento de
la partícula.
Y es negativo cuando la fuerza tiene una
componente opuesta al desplazamiento .
El trabajo es cero cuando no existe un
desplazamiento por parte de un objeto en
específico.
Siempre se habla del trabajo realizado sobre un
cuerpo especifico, por una fuerza específica.
Nunca olvidar especificar cual fuerza realiza el
trabajo en cuestión.
¿CÓMO CALCULAR EL TRABAJO CUANDO HAY
VARIAS FUERZAS?
El trabajo total realizado por las fuerzas sobre el
cuerpo es la suma algebraica de los trabajos
realizados por las fuerzas individuales.
Otra manera es calcular la suma vectorial de las
fuerzas (fuerza neta) y utilizarla en la ecuación de
trabajo.
ENERGÍA MECÁNICA
Es la capacidad de un cuerpo de realizar un
trabajo, y también se expresa el Joules.
Energía mecánica
Energía Potencial
Energía Cinética
Suma de ambas
ENERGÍA POTENCIAL
Un objeto puede almacenar energía de acuerdo a
su posición. A la energía que se almacena y está
lista para usarse se llama energía potencial.
La energía potencial de un cuero a causa de su
posición elevada se llama energía potencial
gravitacional.
Esta energía tiene importancia sólo cuando
cambia, es decir cuando se transforma en trabajo o
en otro tipo de energía.
mgyU
ENERGÍA CINÉTICA
Si empujamos un objeto lo podemos mover. Si un objeto se mueve es entonces capaz de realizar un trabajo.
Tiene energía de movimiento y decimos que tiene energía cinética (K).
La rapidez esta al cuadrado, de manera que si su rapidez se duplica, su energía cinética se cuadriplica.
2mv2
1K
TEOREMA DEL TRABAJO Y LA ENERGÍA
El trabajo es igual al cambio de la energía cinética.
En esta ecuación el trabajo es el trabajo neto, es
decir el trabajo basado en la fuerza neta.
El trabajo no es una forma de energía, sino una
forma de transmitir energía de un lugar a otro, o de
una forma a otra.
ΔKKKW 12
POTENCIA
Es la rapidez con la que se efectúa trabajo; y al
igual que el trabajo y la energía es una cantidad
escalar.
vFt
WP
La unidad para el SI se llama watt (W) en honor a
un ingeniero escocés James Watt quien desarrolló
uno de los primeros motores de vapor prácticos.
1 W = 1 J/s
En el sistema inglés se utiliza el
caballo de fuerza (hp).
1 hp = 550 ft lb/ s = 746 W
CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA
La energía no se puede crear ni destruir; se puede
transformar de una forma a otra, pero la cantidad
total de energía nunca cambia.
FUERZAS CONSERVATIVAS Y NO
CONSERVATIVAS
Una fuerza conservativa es aquella que permite la
conversión entre energía y potencial.
Una característica de estas fuerzas es que su
trabajo siempre es reversible.
Siempre puede expresarse como la diferencia de los
valores inicial y final de la energía potencial.
Es independiente de la trayectoria del cuerpo y
depende sólo de los puntos inicial y final.
Un ejemplo de fuerza no conservativa es la
fricción.
El trabajo realizado por está no puede
representarse con una función de energía
potencial.
Conservación de la energía mecánica total en un
sistema conservativo.
Esta expresión se puede reescribir como
00 UKUK
UK