trabajo y energia en el movimiento grupo 3

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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE” BARQUISIMETO EDO. LARA Trabajo y Energía en el Movimiento Integrantes: Deglis Cortez C.I.: 22.192.252 Rosa Inés Viloria C.I.: 10.844.607 María Ermacora C.I.: 22.261.130 Yenire Guarecuco C.I.: 23.566.788 Cordero Jesús C.I.: 23.486.687 Sección: S1 Materia: Física I Prof. Marienny Arrieche

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Trabajo y Energia en el Movimiento Grupo 3

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Page 1: Trabajo y Energia en el Movimiento Grupo 3

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN

INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA

“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”

BARQUISIMETO EDO. LARA

Trabajo y Energía en el

Movimiento

Integrantes: Deglis Cortez C.I.: 22.192.252

Rosa Inés Viloria C.I.: 10.844.607

María Ermacora C.I.: 22.261.130

Yenire Guarecuco C.I.: 23.566.788

Cordero Jesús C.I.: 23.486.687

Sección: S1

Materia: Física I

Prof. Marienny Arrieche

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Sistema Masa-Resorte

Otro ejemplo de Movimiento Armónico Simple es el sistema masa-resorte que

consiste en una masa “m” unida a un resorte, que a su vez se halla fijo a una pared, como se

muestra en la figura. Se supone movimiento sin rozamiento sobre la superficie horizontal.

http://www.slideshare.net/solermontilla/trabajo-y-energa-11204625

El resorte es un elemento muy común en máquinas. Tiene una longitud normal, en

ausencia de fuerzas externas. Cuando se le aplican fuerzas se deforma alargándose o

acortándose en una magnitud “x” llamada “deformación”. Cada resorte se caracteriza

mediante una constante “k” que es igual a la fuerza por unidad de deformación que hay que

Page 3: Trabajo y Energia en el Movimiento Grupo 3

aplicarle. La fuerza que ejercerá el resorte es igual y opuesta a la fuerza externa

aplicada (si el resorte deformado está en reposo) y se llama fuerza recuperadora elástica.

Dicha fuerza recuperadora elástica es igual a :

En el primer dibujo tenemos el cuerpo de masa “m” en la posición de equilibrio, con

el resorte teniendo su longitud normal.

Si mediante una fuerza externa lo apartamos de la misma (segundo dibujo), hasta

una deformación “x = + A” y luego lo soltamos, el cuerpo empezará a moverse con M.A.S.

oscilando en torno a la posición de equilibrio. En este dibujo la fuerza es máxima pero

negativa, lo que indica que va hacia la izquierda tratando de hacer regresar al cuerpo a la

posición de equilibrio.

Llegará entonces hasta una deformación “x = -A” (tercer dibujo). En este caso la

deformación negativa indica que el resorte está comprimido. La fuerza será máxima pero

positiva, tratando de volver al cuerpo a su posición de equilibrio.

A través de la Segunda Ley de Newton relacionamos la fuerza actuante (recuperadora) con

la aceleración a(t).

Page 4: Trabajo y Energia en el Movimiento Grupo 3
Page 5: Trabajo y Energia en el Movimiento Grupo 3

El péndulo simple

Fundamentos físicos

Un péndulo simple se define como una partícula de masa m suspendida del punto O

por un hilo inextensible de longitud l y de masa despreciable. Si la partícula se desplaza a

una posición q0 (ángulo que hace el hilo con la vertical) y luego se suelta, el péndulo

comienza a oscilar.

El péndulo describe una trayectoria circular, un

arco de una circunferencia de radio l.

Estudiaremos su movimiento en la dirección

tangencial y en la dirección normal.

Las fuerzas que actúan sobre la partícula de

masa m son dos

el peso mg

La tensión T del hilo

Descomponemos el peso en la acción simultánea de dos componentes, mg·senq en

la dirección tangencial y mg·cosq en la dirección radial.

Ecuación del movimiento en la dirección radial

La aceleración de la partícula es an=v2/l dirigida radialmente hacia el centro de su

trayectoria circular.

La segunda ley de Newton se escribe

man=T-mg·cosq

Conocido el valor de la velocidad v en la posición angular q podemos determinar la

tensión T del hilo.

La tensión T del hilo es máxima, cuando el péndulo pasa por la posición de

equilibrio, T=mg+mv2/l

Page 6: Trabajo y Energia en el Movimiento Grupo 3

Es mínima, en los extremos de su trayectoria cuando la velocidad es cero, T=mgcosq0

Principio de conservación de la energía

En la posición θ=θ0 el péndulo solamente tiene energía potencial, que se transforma en

energía cinética cuando el péndulo pasa por la posición de equilibrio.

Comparemos dos posiciones del péndulo:

En la posición extrema θ=θ0, la energía es

solamente potencial.

E=mg(l-l·cosθ0)

En la posición θ, la energía del péndulo es parte

cinética y la otra parte potencial

La energía se conserva

v2=2gl(cosθ-cosθ0)

La tensión de la cuerda es

T=mg(3cosθ-2cosθ0)

La tensión de la cuerda no es constante, sino que varía con la posición angular θ. Su valor

máximo se alcanza cuando θ=0, el péndulo pasa por la posición de equilibrio (la velocidad

es máxima). Su valor mínimo, cuando θ=θ0 (la velocidad es nula).

Ecuación del movimiento en la dirección tangencial

La aceleración de la partícula es at=dv/dt.

La segunda ley de Newton se escribe

mat=-mg·senq

La relación entre la aceleración tangencial at y la aceleración angular a es at=a ·l. La

ecuación del movimiento se escribe en forma de ecuación diferencial

(1)

Page 7: Trabajo y Energia en el Movimiento Grupo 3

Medida de la aceleración de la gravedad

Cuando el ángulo q es pequeño entonces, senq » q , el péndulo

describe oscilaciones armónicas cuya ecuación es q =q0·sen(w t+j ) de frecuencia

angular w2=g/l, o de periodo

La ley de la gravitación de Newton describe la fuerza de atracción entre dos cuerpos

de masas M y m respectivamente cuyos centros están separados una distancia r.

La intensidad del campo gravitatorio g, o la aceleración de la gravedad en un punto P

situado a una distancia r del centro de un cuerpo celeste de masa M es la fuerza sobre la

unidad de masa g=F/m colocada en dicho punto.

Su dirección es radial y dirigida hacia el centro del cuerpo celeste. En la página dedicada al

estudio del Sistema Solar, proporcionamos los datos relativos a la masa (o densidad) y

radio de los distintos cuerpos celestes.

Ejemplo:

Marte tiene un radio de 3394 km y una masa de 0.11 masas terrestres (5.98·1024

kg).

La aceleración g de la gravedad en su superficie es

Tenemos dos procedimientos para medir esta aceleración

Cinemática

Page 8: Trabajo y Energia en el Movimiento Grupo 3

Se mide con un cronómetro el tiempo t que tarda en caer una partícula desde una altura h.

Se supone que h es mucho más pequeña que el radio r del cuerpo celeste.

Oscilaciones

Se emplea un instrumento mucho más manejable, un péndulo simple de longitud l.

Se mide el periodo de varias oscilaciones para minimizar el error de la medida y se

calculan el periodo P de una oscilación. Finalmente, se despeja g de la fórmula del

periodo. De la fórmula del periodo establecemos la siguiente relación lineal.

Se representan los datos "experimentales" en un

sistema de ejes:

P2/(4p

2) en el eje vertical y

La longitud del péndulo l en el eje horizontal.

La pendiente de la recta es la inversa de la

aceleración de la gravedad g.

¿Qué es la hidrostática?

La hidrostática es una rama de la física que se encarga del estudio de los fluidos

carentes de movimiento.

.

Presión hidrostática.

Presión en mecánica, es la fuerza por unidad de superficie que ejerce un líquido o un gas

perpendicularmente a dicha superficie.

Page 9: Trabajo y Energia en el Movimiento Grupo 3

La presión suele medirse en atmósferas (atm); en el Sistema Internacional de unidades (SI),

la presión se expresa en Newton por metro cuadrado; un Newton por metro cuadrado es un

pascal (Pa). La atmósfera se define como 101.325 Pa, y equivale a 760 mm de mercurio o

14,70 lbf/pulg2 (denominada psi).

(9)

Donde:

P: presión ejercida sobre la superficie, N/m2

F: fuerza perpendicular a la superficie, N

A: área de la superficie donde se aplica la fuerza, m2

La mayoría de los medidores de presión, o manómetros, miden la diferencia entre la

presión de un fluido y la presión atmosférica local. Para pequeñas diferencias de presión se

emplea un manómetro que consiste en un tubo en forma de U con un extremo conectado al

recipiente que contiene el fluido y el otro extremo abierto a la atmósfera. El tubo contiene

un líquido, como agua, aceite o mercurio, y la diferencia entre los niveles del líquido en

ambas ramas indica la diferencia entre la presión del recipiente y la presión atmosférica

local.

Para diferencias de presión mayores se utiliza el manómetro de Bourdon, llamado

así en honor al inventor francés Eugène Bourdon. Este manómetro está formado por un

tubo hueco de sección ovalada curvado en forma de gancho. Los manómetros empleados

para registrar fluctuaciones rápidas de presión suelen utilizar sensores piezoeléctricos o

electrostáticos que proporcionan una respuesta instantánea.

Como la mayoría de los manómetros miden la diferencia entre la presión del fluido

y la presión atmosférica local, hay que sumar ésta última al valor indicado por el

manómetro para hallar la presión absoluta. Una lectura negativa del manómetro

corresponde a un vacío parcial. Las presiones bajas en un gas (hasta unos 10-6 mm de

mercurio de presión absoluta) pueden medirse con el llamado dispositivo de McLeod, que

toma un volumen conocido del gas cuya presión se desea medir, lo comprime a temperatura

Page 10: Trabajo y Energia en el Movimiento Grupo 3

constante hasta un volumen mucho menor y mide su presión directamente con un

manómetro. La presión desconocida puede calcularse a partir de la ley de Boyle-Mariotte.

Para presiones aún más bajas se emplean distintos métodos basados en la radiación, la

ionización o los efectos moleculares.

Principio fundamental de la hidrostática

La diferencia de presión entre dos puntos de un mismo líquido es igual

al producto del peso específico del líquido por la diferencia de niveles

P2 - P1 = . (h2 - h1) (10)

Donde:

P2, P1: presión hidrostática en los puntos 2 y 1 respectivamente, N/m2

h2, h1: profundidad a la que se encuentran los puntos 2 y 1 respectivamente, m: peso

específico del fluido, N/m3

Principio de Pascal.

Toda presión ejercida sobre la superficie libre de un líquido en reposo se transmite

íntegramente y con la misma intensidad a todos los puntos de la masa líquida y de las

paredes del recipiente.

Principio de Arquímedes (Boyantez).

Todo cuerpo sumergido en un líquido, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual

al peso del líquido desalojado.

E = . V (11)

Page 11: Trabajo y Energia en el Movimiento Grupo 3

Donde:

E: empuje hidrostático, N

: peso específico del fluido, N/m3

V: volumen de fluido desalojado por el cuerpo, m3

El concepto de "peso aparente" se refiere al "peso supuesto" que posee un cuerpo que se

encuentra sumergido en un fluido.

Pa = W – E (12)

Donde:

Pa: peso aparente, N

W: peso real del cuerpo, N

E: empuje hidrostático que recibe el cuerpo

Momento de Inercia.

El momento de inercia es la resistencia que un cuerpo en rotación opone

al cambio de su velocidad de giro. A veces se denomina inercia rotacional. El momento de

inercia desempeña en la rotación un papel equivalente al de la masa en el movimiento

lineal. Por ejemplo, si una catapulta lanza una piedra pequeña y una grande aplicando la

misma fuerza a cada una, la piedra pequeña se acelerará mucho más que la grande. De

modo similar, si se aplica un mismo par de fuerzas a una rueda con un momento de inercia

pequeño y a otra con un momento de inercia grande, la velocidad de giro de la primera

rueda aumentará mucho más rápidamente que la de la segunda.

El momento de inercia de un objeto depende de su masa y de la distancia de la

masa al eje de rotación. Por ejemplo, un volante de 1 kg con la mayoría de su masa cercana

al eje tendrá un momento de inercia menor que otro volante de 1 kg con la mayoría de la

masa cercana al borde exterior. El momento de inercia de un cuerpo no es una cantidad

única y fija (Tabla 2). Si se rota el objeto en torno a un eje distinto, en general tendrá un

momento de inercia diferente, puesto que la distribución de su masa con relación al nuevo

eje es normalmente distinta.

Page 12: Trabajo y Energia en el Movimiento Grupo 3

Las leyes del movimiento de los objetos en rotación son equivalentes a las leyes

del movimiento de los objetos que se mueven linealmente (el momento de inercia sustituye

a la masa, la velocidad angular a la velocidad lineal) El elemento de inercia de un elemento

de área respecto a un eje en su plano está dado por el producto del área del elemento y el

cuadrado de la distancia entre el elemento y el eje. En la Figura 1, el momento de inercia

dIx del elemento respecto al eje x es:

Donde:

dIx: momento de inercia respecto del eje X.

y: distancia desde el eje x al diferencial de área.

dA: diferencial de área.

Figura 1. Un diferencial de área ubicado a una distancia x con respecto al eje y, y una

distancia y respecto al eje x

Respecto al eje y, el momento de inercia es:

(14)

Donde:

Page 13: Trabajo y Energia en el Movimiento Grupo 3

dIy: momento de inercia respecto del eje Y.

x: distancia desde el eje y al diferencial de área.

dA: diferencial de área.

El momento de inercia de un área finita respecto a un eje en su plano es la suma de

los momentos de inercia respecto de ese eje de todos los elementos de área contenidos en

él. También se halla, frecuentemente, por medio de una integral. Si se representa por Ix este

momento de inercia, tenemos:

(15)

(16)

Las unidades del momento de inercia son la cuarta potencia de una longitud; por ejemplo:

cm4, m4

Es importante para el cálculo de momento de inercia en una figura plana conocer

el Teorema de los ejes paralelos; el cual dice que el momento de inercia de una superficie

respecto a un eje cualquiera es igual al momento de inercia respecto a un eje paralelo que

pasa por el centro de gravedad, más el producto del área por el cuadrado de la distancia

entre los dos ejes. Para la superficie de la Figura 2, los ejes xG e yG pasan por el centro de

gravedad y los x e y son paralelos a ellos y están situados a las distancias x1 e y1. Sea A el

área de la figura, IxG e IyG los momentos de inercia respecto a los ejes del centro de

gravedad e Ix, Iy los correspondientes a los ejes x e y tenemos que:

Page 14: Trabajo y Energia en el Movimiento Grupo 3

Figura 2. Una figura plana cuyo centro de gravedad se encuentra a una distancia x1 del eje

y, y una distancia y1 del eje x.

(17)

(18)

Tabla 2. Momentos de inercias más comunes.

Forma de la compuerta Momento de inercia referido al centroide

Rectangular b: ancho, h: alto

Cuadrada b: lado

Circular r: radio

Presión sobre superficies planas.

La presión en el seno de un líquido en reposo se ejerce siempre normalmente a la

superficie, de tal modo que si tuviéramos un vaso que contiene un líquido y hacemos

orificios en varios puntos del vaso, el líquido saldría en chorros cuyas direcciones son

normales a las paredes (durante un corto trayecto por supuesto) en los puntos de salida

(Figura 3).

Figura 3. Depósito cónico al cual se la realizado diferentes perforaciones.

Page 15: Trabajo y Energia en el Movimiento Grupo 3

Supongamos que una superficie rectangular sumergida en el seno de un líquido, y

a la que pondremos en diferentes posiciones con respecto a la superficie libre del líquido.

Figura 4. Superficie plana colocada paralela con respecto a la superficie libre.

Primero la supondremos paralela a la superficie libre, sumergida a una

profundidad h. La presión en todos los puntos de esa superficie es la misma, es decir, es

uniforme. Para calcular el valor de la presión es necesario conocer la profundidad h y el

peso especifico del líquido. Llamando A a un punto cualquiera de la superficie en

cuestión, tenemos:

PA = . h (19)

Para calcular la fuerza que obra sobre toda la superficie S (empuje del líquido

sobre la superficie), que llamaremos F, tenemos:

F = . h . S (20)

En la expresión anterior S es la superficie y debe tenerse cuidado de no confundir

el empuje con la presión. Si la presión es uniforme sobre una superficie determinada, la

resultante de las fuerzas que se están ejerciendo sobre cada punto es el empuje o fuerza

total y pasa por el centro de gravedad de la superficie.

F se interpreta diciendo que "cuando la presión es uniforme sobre una superficie

plana, el empuje tiene un valor igual a la intensidad de la presión en cualquier punto,

multiplicado por la superficie". El empuje queda representado por un vector normal a la

superficie, que pasa por el centro de gravedad de ésta.

Page 16: Trabajo y Energia en el Movimiento Grupo 3

Consideremos ahora una superficie pero inclinada con respecto a la superficie libre

del líquido. Aquí la presión no es uniforme en todos los puntos de la superficie, sino que va

variando siendo menor en A y aumentando hasta B (Figura 5).

Figura 5. Distribución de las fuerzas debida a una columna de líquido en una superficie

plana inclinada

El empuje debe ser normal a la superficie y ya no pasa por el centro de gravedad

de ésta sino más abajo porque la resultante del sistema de fuerzas paralelas formado por las

distintas presiones estará cerca de las fuerzas de mayor intensidad. El punto por donde pasa

el empuje que el líquido ejerce sobre la superficie se llama "centro de presión".

Para que quede determinado el empuje es necesario determinar primero su

intensidad y enseguida la localización del centro de presión. En la Figura 6 se muestran las

proyecciones de cualquier superficie plana AB sujeta a la presión estática de un líquido con

superficie libre. La superficie AB hace un ángulo cualquiera con la horizontal; prolongado

el plano de esa superficie, intercepta la superficie libre del líquido según una recta XX’

mostrada como un punto M en (a).

Figura 6. Superficie plana sumergida en el seno de un líquido

Page 17: Trabajo y Energia en el Movimiento Grupo 3

Supongamos que una faja elemental de la superficie tomada paralelamente al eje

XX’. La presión sobre esta faja es uniforme y a su empuje podemos llamar dF. La

resultante de las dF es una fuerza que ya dijimos, cae en el centro de presión; se tiene:

(21)

(22)

La superficie plana en su intersección con la superficie libre da una línea que es interesante

considerar:

(23)

por sustitución, nos queda...

(24)

por cierto, que es el momento estático de la superficie S con respecto al eje XX’,

por lo tanto:

(25)

por sustitución, nos queda...

(26)

pero como; ; por lo que al sustituir...

(27)

"El empuje o fuerza de presión sobre la superficie plana, tiene por valor el producto de la

presión en el centro de gravedad por la superficie considerada", o sea:

(28)

Donde:

: peso específico del fluido en el que se encuentra sumergido la superficie libre.

: profundidad a la que se encuentra el centro de gravedad de la superficie libre.

A: área de la compuerta

La distancia del centro de gravedad de la superficie al centro de presión se calcula:

Page 18: Trabajo y Energia en el Movimiento Grupo 3

(29)

Donde:

Ic : momento de inercia de la superficie respecto al centroide

yc: distancia desde el centro de gravedad a la superficie libre en la dirección de inclinación

de la compuerta

A: área total de la superficie sumergida

El Movimiento Armónico Simple

Definición: es un movimiento vibratorio bajo la acción de una fuerza recuperadora elástica,

proporcional al desplazamiento y en ausencia de todo rozamiento. Solemos decir que

el sonido de una determinada nota musical se representa gráficamente por la función seno.

Ésta representa un movimiento vibratorio llamado movimiento armónico simple, que es

aquel que se obtiene cuando los desplazamientos del cuerpo vibrante son directamente

proporcionales a las fuerzas causantes de este desplazamiento.

Un ejemplo de este movimiento se puede encontrar a partir del desplazamiento de

un punto cualquiera alrededor de toda la longitud de una circunferencia.Cuando un

punto (P) recorre una circunferencia con velocidad uniforme, su proyección (Q) sobre

cualquiera de los diámetros de esta, realiza un tipo de movimiento armónico simple. Cada

vez que el punto se encuentre en uno de los cuatro cuadrantes de la circunferencia, se

trazará una perpendicular desde el punto a un diámetro fijo de la circunferencia. A medida

que el punto escogido se mueve a velocidad uniforme, el punto proyectado en el diámetro,

realizará un movimiento oscilatorio rectilíneo.

Para representar gráficamente (en una función) el movimiento armónico simple de

un punto, se toman como abscisas los tiempos medidos como fracciones del período (T/12,

Page 19: Trabajo y Energia en el Movimiento Grupo 3

T/6, T/4...) que es el tiempo que este punto tarda en dar una vuelta completa a la

circunferencia; y como a ordenadas las sucesivas prolongaciones del mismo. La resultante

es una sinusoide, ya que la variación del tiempo t, se traduce como una variación del sin x,

donde x es el ángulo que forma el radio con el semi-eje positivo de abscisas (x es

proporcional al tiempo).

Elementos:

1. Oscilación o vibración: es el movimiento realizado desde cualquier posición hasta

regresar de nuevo a ella pasando por las posiciones intermedias.

2. Elongación: es el desplazamiento de la partícula que oscila desde la posición

de equilibrio hasta cualquier posición en un instante dado.

3. Amplitud: es la máxima elongación, es decir, el desplazamiento máximo a partir de la

posición de equilibrio.

4. Periodo: es el tiempo requerido para realizar una oscilación o vibración completa. Se

designa con la letra "t".

5. Frecuencia: es el número de oscilación o vibración realizadas en la unidad de tiempo.

6. Posición de equilibrio: es la posición en la cual no actúa ninguna fuerza neta sobre la

partícula oscilante.

Page 20: Trabajo y Energia en el Movimiento Grupo 3

Péndulo simple

Definición: es llamado así porque consta de un cuerpo de masa m, suspendido de un hilo

largo de longitud l, que cumple las condiciones siguientes:

el hilo es inextensible

su masa es despreciable comparada con la masa del cuerpo

el ángulo de desplazamiento que llamaremos 0 debe ser pequeño

Como funciona: con un hilo inextensible su masa es despreciada comparada con la

masa del cuerpo el ángulo de desplazamiento debe ser pequeño. Hay ciertos sistemas que,

si bien no son estrictamente sistemas sometidos a una fuerza tipo Hooke, si pueden, bajo

ciertas condiciones, considerarse como tales. El péndulo simple, es decir, el movimiento de

un grave atado a una cuerda y sometido a un campo gravitatorio constante, es uno de ellos.

Al colocar un peso de un hilo colgado e inextensible y desplazar ligeramente el

hilo se produce una oscilación periódica. Para estudiar esta oscilación es necesario

proyectar las fuerzas que se ejercen sobre el peso en todo momento, y ver que componentes

nos interesan y cuales no. Esto se puede observar en la figura 13.1.

Page 21: Trabajo y Energia en el Movimiento Grupo 3

Vemos pues que, considerando únicamente el desplazamiento tangente a la trayectoria, es

decir, el arco que se está recorriendo, podemos poner

Que a veces también se expresa como .

Esta ecuación es absolutamente análoga a la de un movimiento armónico simple, y

por tanto su solución también será (13.2) teniendo, únicamente, la precaución de sustituir el

valor de antiguo por el que tiene ahora para un péndulo

A partir de aquí se pueden extraer todas las demás relaciones para un péndulo

simple, el periodo, frecuencia, etc.

Trabajo y energía en el movimiento de rotación

En otra página relacionamos el trabajo de la resultante de las fuerzas que actúan

sobre una partícula con la variación de energía cinética de dicha partícula.

Page 22: Trabajo y Energia en el Movimiento Grupo 3

Considérese un cuerpo rígido que puede girar

alrededor de un eje fijo tal como se indica en la figura.

Supongamos que se aplica una fuerza exterior Fen el

punto P. El trabajo realizado por dicha fuerza a

medida que el cuerpo gira recorriendo una distancia

infinitesimal en el tiempo dt es

F·sen es la componente tangencial de la fuerza, la componente de la fuerza a lo largo del

desplazamiento. La componente radial de la fuerza no realiza trabajo, ya que es

perpendicular al desplazamiento.

El momento de la fuerza es el producto de la componente tangencial de la fuerza por el

radio. La expresión del trabajo la podemos escribir de forma alternativa

El trabajo total cuando el sólido gira un ángulo es

En la deducción se ha tenido en cuenta la ecuación de la dinámica de

rotación , y la definición de velocidad angular y aceleración angular.

Se obtiene una ecuación análoga al teorema trabajo-energía para una partícula. El trabajo de

los momentos de las fuerzas que actúan sobre un sólido rígido en rotación alrededor de un

eje fijo modifica su energía cinética de rotación.

Page 23: Trabajo y Energia en el Movimiento Grupo 3

Hidrostática

La hidrostática: Es una rama de la mecánica de fluidos que estudia los fluidos en estado

de reposo; es decir; sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o posición.

La presión (P) se relaciona con la fuerza (F) y el área (A) de la siguiente forma: P=F/A , a

veces área significa superficie como en Argentina

La ecuación básica de la hidrostática es la siguiente:

Siendo:

P: Presión total

Po: Presión superficial

ρ: Densidad del fluido

g: Intensidad gravitatoria de la Tierra

y: Altura neta

Las características de los líquidos son las siguientes:

a) . Es una medida de la resistencia que opone un líquido a fluir.

b) Tensión Superficial. Este fenómeno se presenta debido a la atracción entre moléculas

de un líquido.

c) Cohesión. Es la fuerza que mantiene unidas a las moléculas de una misma sustancia.

d) Adherencia. Es la fuerza de atracción que se manifiesta entre las moléculas de dos

sustancias diferentes en contacto.

e) Capilaridad. Se presenta cuando existe contacto entre un líquido y una pared sólida,

especialmente si son tubos muy delgados llamados capilares.

Page 24: Trabajo y Energia en el Movimiento Grupo 3

Pricipio De Pascal

El principio de Pascal es una ley enunciada por el físico y matemático

francés Blaise Pascal (1623–1662) que se resume en la frase: «el incremento de

la presión aplicada a una superficie de un fluido incompresible (generalmente se trata de un

líquido incompresible), contenido en un recipiente indeformable, se transmite con el mismo

valor a cada una de las partes del mismo».

Es decir, que si se aplica presión a un liquido no comprimible en un recipiente

cerrado, ésta se transmite con igual intensidad en todas direcciones y sentidos. Este tipo de

fenómeno se puede apreciar, por ejemplo, en la prensa hidráulica o en el gato hidráulico;

ambos dispositivos se basan en este principio. La condición de que el recipiente sea

indeformable es necesaria para que los cambios en la presión no actúen deformando las

paredes del mismo en lugar de transmitirse a todos los puntos del líquido.

Principio de Arquimedes

El principio de Arquímedes establece que cualquier cuerpo sólido que se encuentre

sumergido total o parcialmente en un fluido será empujado en dirección ascendente por una

fuerza igual al peso del volumen del líquido desplazado por el cuerpo sólido. El objeto no

necesariamente ha de estar completamente sumergido en dicho fluido, ya que si el empuje

que recibe es mayor que el peso aparente del objeto, éste flotará y estará sumergido sólo

parcialmente.

Page 25: Trabajo y Energia en el Movimiento Grupo 3

BIBLIOGRAFIA

http://es.wikipedia.org/wiki/Hidrost%C3%A1tica

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/solido/teoria/teoria.htm#Trabajo y energía en el

movimiento de rotación

http://www.monografias.com/trabajos30/movimiento-armonico-simple/movimiento-

armonico-simple.shtml

http://www.dav.sceu.frba.utn.edu.ar/homovidens/fatela/proyecto_final/5pag3.htm