semana nº1 fuerza,trabajo, temperatura, calor energía,presión y volumen

Semana Nº1Fuerza,Trabajo,

temperatura, Calor energía,presión y

volumen.

EnergíaEnergíaMedida cuantitativa del Medida cuantitativa del movimiento en todas sus movimiento en todas sus

formas.formas.

TrabajoTrabajoMedida cuantitativa de la Medida cuantitativa de la

transferencia de transferencia de movimiento ordenado de un movimiento ordenado de un

cuerpo a otro mediante la cuerpo a otro mediante la acción de una fuerzaacción de una fuerza

Cambio de posición, desplazamientoCambio de posición, desplazamientoRelación geométrica entre el Relación geométrica entre el desplazamiento y la fuerzadesplazamiento y la fuerza

2

1

dxFW

θcosFdxW2

1

Escalar [J]Escalar [J]

En los tramos donde En los tramos donde < 9< 900oo el trabajo es motor el trabajo es motor

En los tramos donde En los tramos donde > > 9900oo el trabajo es resistivo el trabajo es resistivo

En los tramos en que = 90 el trabajo es nuloEn los tramos en que = 90 el trabajo es nulo

El trabajo es un escalarEl trabajo es un escalar

θ

θ

θ

F

X1 X2

XX = X2 - X1

¿CUÁL SERA EL TRABAJO EFECTUADO POR LA FUERZA F?

movmov

xx

FFθ

Fuerza constante y desplazamiento rectilíneoFuerza constante y desplazamiento rectilíneo

xθcosFdxθcosFθcosFdxW2

1

2

1

xFdxFdxFW x

2

1

x

2

1

x

xFyF

2

1

xdFW

F ES UNA FUERZA CONSTANTE

cosFx

senFyF

x

xcosFxFW x

EL TRABAJO REALIZADO POR UNA FUERZA CONSTANTE

ES IGUAL AL PRODUCTO DE LA COMPONENTE DE LA FUERZA A LO LARGO DE LA DIRECCION

DEL DESPLAZAMIENTO POR EL DESPLAZAMIENTO

EL TRABAJO REALIZADO POR UNA FUERZA CONSTANTE

ES IGUAL AL PRODUCTO ESCALAR DEL VECTOR FUERZA POR EL DEZPLAZAMIENTO

X(m)

)(NFx

xF

X1 X2

W

xF)xx(FW x12x

EN TODA GRAFICA FUERZA

vs

DESPLAZAMIENTO EL AREA BAJO LA CURVA NOS

DA ELTRABAJO REALIZADO POR LA FUERZA PARALELA

AL DEZPLAZAMIENTO

0 < </2Como

Entonces el trabajo es positivo

cos > 0

F

X

= /2Como

Entonces las fuerzas perpendiculares al desplazamiento no realizan trabajo

cos = 0

F

X

/2 < <Como

Entonces el trabajo es negativo

cos <0

F

X

Un cuerpo se mueve desde x= 0 hasta x = 6, bajo la acción

de una fuerza tal como se indica , hallar el trabajo realizado

5

6X(m)

Fx(N)

Expresión general para el trabajo

F

rC

F : FuerzaC : trayectoria

y

x

donde:Fx, Fy, Fz: componentes de Fy además la curva C está definida a través de: y =f(x), z =f(x)

C

El trabajo efectuado por F cuando el

cuerpo se mueve a través de la curva C esta dada por la expresión :

Esta es la llamada integral de línea

2

1

zyx

2

1

dzFdyFdxFxdFW

Potencia: Potencia: trabajo realizado por una trabajo realizado por una fuerza, por unidad de tiempofuerza, por unidad de tiempo

uFdt

xdF

dt

xdF

t

WPpotencia

promedioPotenciat

WPpotencia

t

W

0t

t/Wlim

t

WP eatantanins

Problema:Un elevador tiene una masa de 1000Kg y lleva una carga de 800Kg. Una fuerza de rozamiento constante de 4000N retarda su movimiento hacia arriba. a) cual debe ser la potencia que debe entregar el motor para levantar el elevador a una rapidez constante de 3m/s?b) que potencia debe entregar el motor en cualquier instante para proporcionar una aceleración hacia arriba de 1m/s2?

MotorT

Mg

f

Teorema del W y la Energía cinéticaTeorema del W y la Energía cinética

ydFW2

1

T

2

1

2

1

2

1

2

1

T mudududt

dymyd

dt

udmydamW

um2

1

2

mu

2

mudumu0cos)ud(umW

2inicial

2final

2

1

2

1

Se define la energía cinética como :K= mV2/2

Como la energía asociada al Movimiento mecánico de un cuerpo, luego:

El trabajo efectuado por la fuerza resultante o el trabajo total es igual al

cambio en la energía cinética de la particula

Ejemplo 1:Un automóvil que viaja a 48Km/h , se puede detener en una distancia mínima de 40 m al aplicar los frenos . Si el mismo auto se encuentra viajando a 96Km/h, Cual es la distancia mínima para detenerse?

Vi

d

Vf =0