Energía trabajo y potencia

ENERGÍA, TRABAJO Y POTENCIA

FÍSICA 10° ~ LIC. MICHELLE ORDÓÑEZ

POTENCIA

TRABAJO

ENERGÍA

TRABAJO

En física, el trabajo (w) es una magnitud escalar que se detemina por el producto de la fuerza (F) empleada para mover algo, por la distancia (d) que este se desplaza y por el coseno del ángulo que se forma entre la fuerza y el desplazamiento. Su unidad son los Julios (J)

w=F.d.coso [J]

Se dice que una fuerza realiza un trabajo cuando hay un desplazamiento del centro de masas del cuerpo sobre el que se aplica la fuerza, en la dirección de dicha fuerza. El trabajo de la fuerza sobre ese cuerpo será equivalente a la energía necesaria para desplazarlo

TRABAJO

Realiza cada ejercicio en tu cuaderno con todo el procedimiento y la debida justificación.

ACTIVIDAD #1

Trabajo total

Variación del ángulo

Variación de la fuerza

fuerza perpendicular

punto #1

1 Un cuerpo se desplaza 5 m al actuar sobre él una fuerza de 25 N . Calcula el trabajo realizado en los siguientes casos: a) Fuerza y desplazamiento tienen la misma dirección y sentido. b) Fuerza y desplazamiento tienen la misma dirección y sentido contrario c) Fuerza y desplazamiento son perpendiculares d) Fuerza y desplazamiento forman un ángulo de 60º

punto #2

2. Una fuerza de 100 N actúa sobre un cuerpo de masa 20 Kg que se desplaza a lo largo de un plano horizontal en la misma dirección del movimiento. Si el cuerpo se desplaza 20 m y μ = 0,2 Calcular : a) Trabajo realizado por dicha fuerza b) Trabajo realizado por la normal c) Trabajo realizado por la fuerza de rozamiento d) Trabajo realizado por el peso e) Trabajo total realizado

punto #3

Una fuerza de 150 N paralela a un plano inclinado de ángulo 30º actúa sobre un cuerpo de masa 10 Kg Si el cuerpo asciende 5 m por el plano inclinado y μ= 0,2 Calcular el trabajo total realizado

punto #4

1. Un hombre espera un autobús durante cinco minutos, sosteniendo un malentin en el cual efectuó una fuerza de 300n para levantarlo una altura fija de 1 m sobre el suelo. ¿Cuánto trabajo realiza la fuerza ejercida por el hombre sobre la maleta?
2. Una persona soporta un peso de 30 kilos durante 10 minutos ¿Cuánto vale el trabajo que ha realizado en ese tiempo?
3. Dos camilleros sostienen a una persona de 80 Kg y lo desplazan 10m en un pasillo. ¿Que trabajo realizan cada uno de ellos?

POTENCIA

La potencia se puede entender como la rapidez con la que se efectúa trabajo y se define como el trabajo realizado por unidad de tiempo. La potencia mecánica se simboliza con la letra P.Las unidades para la potencia en el S.I son el Watts (W), el cual se define como Joule/seg. También se puede definir el caso para una fuerza constante

EJEMPLOS

#1

Cuál es la potencia mecánica de un motor que realiza un trabajo de 150000 J en 4 segundos? • Expresar el resultado en watts y en caballos de fuerza.

#2

Un motor de 3 hp se pone a funcionar durante 5 minutos. Qué cantidad de trabajo produce en joules?

#1

Determina en watts y en caballos de fuerza, la potencia que necesita un motor eléctrico para poder elevar una carga de 1800 N a una altura de 30 m. en un tiempo de 15 seg

ACTIVIDAD #2

#5

Un objeto es arrastrado por un niño, con una velocidad constante, desarrollando una potencia de 7500 W, debido a la fuerza de 400 N que se le aplicó al momento del desplaza miento. Determine la velocidad con la cual se arrastra el objeto (m/s)

#3

Un motor cuya potencia es de 70 hp eleva una carga de 2x10^3 N a una altura de 60 m. ¿En qué tiempo la sube?

#2

Un motor cuya potencia es de 2056 W, eleva una carga surante 0.3 minutos. Determina el trabajo que realiza dicho motor

#4

Un motor de 5 hp se pone a funcionar durante 3 minutos. Qué cantidad de trabajo produce en joules?

ENERGÍA

La energía se define como la capacidad de realizar trabajo, de producir movimiento o de generar cambio. Es inherente a todos los sistemas físicos, y la vida en todas sus formas, se basa en la conversión, uso, almacenamiento y transferencia de energía.

La mecánica es la rama de la física que estudia y analiza el movimiento y reposo de los cuerpos, y su evolución en el tiempo, bajo la acción de fuerzas. En un cuerpo existen fundamentalmente dos tipos de energía que pueden influir en su estado de reposo o movimiento: la energía cinética y la potencial.

ENERGÍA MECÁNICA

POTENCIAL ELÁSTICA

CINÉTICA

POTENCIAL GRAVITATORIA

CINÉTICA

En física, la energía cinética de un cuerpo es aquella energía que posee debido a su movimiento. Suele ser simbolizada por Ec.

POTENCIAL GRAVITATORIA

Es la energía que almacena un objeto y que depende de su posición con respecto a otros objetos, o de que exista un campo de fuerzas dentro de él.

pg

POTENCIAL ELÁSTICA

Es la capacidad que tiene un cuerpo elástico (resorte, muelle, un arco, etc.) para realizar un trabajo según de la posición en que se encuentre respecto a su posición de equilibrio.

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FUERZAS CONSERVATIVAS

la energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma de unas formas en otras. En estas transformaciones, la energía total permanece constante; es decir, la energía total es la misma antes y después de cada transformación.

PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA

FUERZAS NO CONSERVATIVAS

TEOREMA DEL TRABAJO Y LA ENERGÍA

El trabajo total W realizado sobre un objeto para desplazarlo de una posición A a otra B es igual al cambio de la energía cinética del objeto.Es un teorema general que se cumple para todo tipo de fuerzas.

Si W>0 la velocidad aumenta y si W<0 la velocidad disminuye

ACTIVIDAD #3

¡GRACIAS!