Física General

Autoría/Matrícula: Favielis Adámes Sosa 2014-2901 Haysell Marjorie Mesa Grullón 2013-2108 Joan Danaury Rosario Batista 2013-0937 Eric Alejandro Núñez Ávila 2014-2971 Facilitadora:M.I Spomenka Angelov

EnergíaLa energía es la capacidad de los cuerpos para realizar un trabajo y producir cambios en ellos mismos o en otros cuerpos. Es decir, la energía es la capacidad de hacer funcionar las cosas. Esta es la razón por la cual el ser humano, desde su existencia, ha necesitado la energía para sobrevivir.

La unidad de medida que utilizamos para cuantificar la energía es el Joule (J).

Existen varios tipos de energía, como son:

• Energía mecánica• Energía interna• Energía eléctrica• Energía Térmica• Energía electromagnética• Energía química• Energía nuclear

EnergíaPropiedades de la energía:

• Transformación• Conservación• Transferencia• Degradación

Existen varios tipos de transferencia de energía:

• Trabajo• Ondas• Calor

Energía• Energía Potencial (U)Es el tipo de energía mecánica asociada a la posición o configuración de un objeto. Podemos pensar en la energía potencial como la energía almacenada en el objeto debido a su posición y que se puede transformar en energía cinética o trabajo.

Ejemplo: Al considerar una pelota cayendo. La fuerza de gravedad realiza trabajo en la pelota. Como la dirección de la fuerza de gravedad es dirección del desplazamiento de la pelota, el trabajo realizado por la gravedad es positivo. El que el trabajo sea positivo significa que la energía cinética aumentará según la pelota cae. Es decir, la velocidad de la pelota aumentará.

Energía• Energía Potencial (U)Se define como:

U = m*g*hDonde “m” es la masa del objeto, “g” es la aceleración de gravedad y “h” es la altura del objeto. Así que según la pelota cae, su energía potencial disminuye por virtud de la reducción en la altura.Podemos definir la energía total de la pelota como la suma de la energía cinética y la potencial.

ET = K + U

Energía• Energía Cinética (K)Es aquella que poseerá cualquier cuerpo como consecuencia de su movimiento. Es la labor imprescindible para precipitar un determinado cuerpo de una masa desde lo que se entiende como su descanso hasta la velocidad que alcanza, entonces, una vez lograda la activación cualquier cuerpo mantendrá su energía cinética siempre y cuando no modifique su velocidad.

Su fórmula es:

Energía• Principio de la Conservación de Energía

En termodinámica, constituye el primer principio de la termodinámica (la primera ley de la termodinámica).En mecánica analítica, puede demostrarse que el principio de conservación de la energía es una consecuencia de que la dinámica de evolución de los sistemas está regida por las mismas características en cada instante del tiempo.

Indica que 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.

Energía• Energía potencial elástica

La energía elástica o energía de deformación es el aumento de energía interna acumulada en el interior de un sólido deformable como resultado del trabajo realizado por las fuerzas que provocan la deformación. De acuerdo a la ley de Hooke, la fuerza requerida para estirar el muelle es directamente proporcional a la cantidad de estiramiento.

Se calcula como:

Epe = ½ KΔx^2Dónde:K = Constante del resorteΔx = Desplazamiento desde la posición normalEpe = Energía potencial elástica

Energía• Energía de ionización

La energía de ionización, potencial de ionización o “EI”es la energía necesaria para separar un electrón en su estado fundamental de un átomo, de un elemento en estado de gas. La reacción puede expresarse de la siguiente forma:

Siendo A(g) los átomos en estado gaseoso de un determinado elemento químico;; EI, la energía de ionización y e− un electrón.

El potencial o energía de ionización se expresa en electronvoltios, julios o en kilojulios por mol (kJ/mol).

1 eV = 1,6 × 10-19 C × 1 V = 1,6 × 10-19 J

Energía• Fórmula de Reposo de Einstein

“Todo cuerpo tiene energía en reposo en función de su masa, esta energía es calculada como la masa de cuerpo por la velocidad de luz al cuadrado.”

Esta es la fórmula de Energía en reposo de Einstein:

E=m*c2

Dónde: E= energía; m= masa; c= velocidad de la luz (3*10^8 m/s,aproximadamente).

Energía• Trabajo realizado por una fuerza constante

El trabajo realizado por una fuerza constante viene expresado por el producto escalar de la fuerza por el vector desplazamiento total entre la posición inicial y la final.

El trabajo es una magnitud física escalar que se representa con la letra ‘W’(del inglés Work ) y se expresa en unidades de energía, esto es en julios oJoule(J) en el Sistema Internacional de Unidades.Matemáticamente se expresa como:

W = d* f cos aDonde W es el trabajo mecánico, F es la magnitud de la fuerza, D es la distancia recorrida y es el ángulo que forman entre sí el vector fuerza y el vector desplazamiento .

Energía• Trabajo realizado por una fuerza variable

Como su nombre lo dice, es aquella fuerza que tiende a cambiar ya sea su magnitud, ángulo, posición, etc. Provocando una fuerza distinta a la anterior.

Generalmente las fuerzas varían, esto quiere decir que su magnitud o su ángulo, o ambos con el tiempo o la posición con ambos. Ejemplo: una persona podría arrastrar con una fuerza cada vez mayor al objeto para poder superar a la fuerza de fricción, hasta que llegue el punto donde la fuerza aplicada sobre el objeto exceda fsmax. Pero sin embargo, la fuerza de fricción no efectúa ningún trabajo, pues es que no hay movimiento ni desplazamiento.

Para hallar el trabajo realizado por una fuerza que varíe constantemente a lo largo de un espacio rectilíneo, que se desplaza desde x=a hasta x=b

Potencia

La potencia es la cantidad de trabajo que se realiza por unidad de tiempo. Puede asociarse a la velocidad de un cambio de energía dentro de un sistema, o al tiempo que demora la concreción de un trabajo. Por lo tanto, es posible afirmar que la potencia resulta igual a la energía total dividida por el tiempo.

En física, potencia (símbolo P) es la cantidad de trabajo efectuado por unidad de tiempo.Si W es la cantidad de trabajo realizado durante un intervalo de tiempo de duración Δt, la potencia media durante ese intervalo está dada por la relación:

P= W/Δt

Potencia• Tipos de Potencia

• Potencia mecánica• Potencia eléctrica• Potencia del sonido

Energía eólicaLa energía eólica es la energía obtenida a partir del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es convertida en otras formas útiles de energía para las actividades humanas.

En la actualidad, la energía eólica es utilizada principalmente para producir electricidad mediante aerogeneradores, conectados a las grandes redes de distribución de energía eléctrica. Los parques eólicos construidos en tierra suponen una fuente de energía cada vez más barata, competitiva o incluso más barata en muchas regiones que otras fuentes de energía convencionales. Pequeñas instalaciones eólicas pueden, por ejemplo, proporcionar electricidad en regiones remotas y aisladas que no tienen acceso a la red eléctrica, al igual que hace la energía solar fotovoltaica.