TRABAJO, ENERGÍA Y POTENCIA

Sandra Milena Pachón PeraltaLic. UPN2014

TRABAJOEs una cantidad escalar igual al producto de las

magnitudes del desplazamiento y de la componente de la fuerza en la dirección de este.

Debe haber una fuerza aplicada

Debe actuar a través de cierta distancia, llamada desplazamiento

Debe tener un componente a lo largo del desplazamiento

Trabajo (W) = (F cos θ)d

Si la fuerza aplicada y desplazamiento son perpendiculares

¿Qué trabajo realiza una fuerza de 60N al arrastrar un bloque a través de una distancia de 50m, cuando la fuerza es transmitida por medio de la cuerda que forma un ángulo de 30° con la horizontal?

El resultado de varias fuerzas actuando sobre el mismo objeto.

Suma algebraica de todos los trabajos de las fuerzas individuales.

Trabajo resultante

Una fuerza de impulsión de 80N, mueve un bloque de 5Kg hacia arriba por un plano inclinado a 30°, el coeficiente de fricción cinética es de 0,25 y la longitud del plano es de 20m. Calcule el trabajo que realiza cada una de las fuerzas que actúan sobre el bloque. Demuestre que el trabajo neto realizado por estas fuerzas tienen el mismo valor que la fuerza resultante.

w

NP

fk

Trabajo de la N =0

Trabajo de P = (f.d)

w= m.gwx=wsen30ºwy=wcos30º

Fk=µk.N

Trabajo de w= f.wx

a. Trabajo neto Σ F = TN +TP-TFk-Tw

b. Fr=P-Fk-wTFr=Fr.d

w

N

Pfk

ENERGÍAPuede pensarse la energía como algo que puede convertirse en trabajo, si un objeto tiene energía, es capaz de ejercer una fuerza sobre otro, y si se le aplica una fuerza a un objeto se le esta proporcionando energía. (TIPPENS)

Potencial (Ep): energía que tienen un sistema en virtud

de su posición o condición

Cinética (Ek): Energía que tienen un cuerpo en

virtud de su movimiento

TRABAJO Y ENERGÍAMovimiento

F=m.a

2ax = Vf² - Vi²

Fx = 1 mVf² - 1 mVi²2 2

Ek = 1 mV²2

El trabajo de una fuerza

externa resultante sobre

un cuerpo es igual al

cambio de la Ek del

cuerpo

Calcule la Ek de un mazo de 4Kg en el instante en que su velocidad es de 24m/s

Ek = 1 mV²2

TRABAJO Y ENERGÍAPosición

wh = mgh

Ep = wh = mgh

Donde w y m son el

peso y la masa del

objeto situado a una

distancia h sobre un

punto de referencia

Un carburador de 250 g se mantienen a 200mm sobre un banco de trabajo que esta a 1m del suelo calcule la energía potencial con respecto a la parte superior del banco y el piso.

Ep = mgh

CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA

Ep = mgh Ek= 0

Ep = mgh Ek= 1 mV²2

Et = Ep + Ek

Ep =0 Ek= 1 mV²2

Conservación de la energía mecánica:Si no existe fricción, la energía mecánica total es constante en cualquier punto, tiene un valor igual a la energía potencial en el punto más alto y energía cinética en el punto más bajo.

POTENCIAEs la rapidez con la que se realiza un trabajo

P = trabajo / t

1W = 1 J/s

Trabajo = Fdt t P = F d = FV

t

Un foco de 80 W

consume energía a

razón de 80 J/s

KW o hp

1 hp =746 W

Una carga de 40 Kg se eleva hasta una altura de 25m. Si la operación requiere 1 min, encuentre la potencia necesaria. ¿Cuál es la potencia en unidades de caballos de fuerza?

Trabajo = mgh

Trabajo = Fdt t