Trabajo Y Energía

TRABAJO Y ENERGIA:

1) TRABAJO MECANICO: Se realiza trabajo siempre que la fuerza produzca movimiento. Cuanto mayor sea la fuerza aplicada y más grande la distancia recorrida, mayor será el trabajo efectuado.

El trabajo mecánico o simplemente trabajo realizado por una fuerza se define como:

T=Fd

Dónde:

T= trabajo F=magnitud de la fuerza d=magnitud del desplazamiento o distancia

2) Energía: Capacidad de un cuerpo o sistema para llevar a cabo un trabajo. La energía se mide en joules al igual que el trabajo.

3) Principio de conservación de energía: Establece que la energía no se crea ni se destruye; se puede transformar de una forma en otra, pero la cantidad total de energía se conserva.

4) Energía potencial (gravitacional y elástica): la energía potencial es la energía almacenada que posee un cuerpo en virtud de su posición o condición. Ejemplo: la que se encuentra en un resorte comprimido. La energía potencial de un cuerpo puede deberse a su elevación, a su compresión o distención. La energía potencial que tiene un cuerpo debido a su elevación, recibe el nombre energía potencial gravitacional, esta mide el trabajo que se tuvo que realizar contra la gravedad para llevar al cuerpo a cierto punto.

*Fuerza sobre el cuerpo cerca de la superficie terrestre: W=mg

*Fuerza externa que se debe aplicar para que el cuerpo se eleve sin acelerar, tiene una magnitud igual a su peso: F=mg

*Si la distancia que se eleva es h, entonces el trabajo realizado por la fuerza F es:

T= Fh T=mgh

*Por lo tanto un cuerpo de masa m a una altura vertical h por encima del nivel de referencia tiene una Energía Potencial Gravitacional mgh: EPG=mgh

Energia potencial elástica: Es la energía acumulada en un cuerpo elástico tal como un resorte. Se calcula como:

K = Constante del resorte

Δx = Desplazamiento desde la posición normal

Epe = Energía potencial elástica

5) Energía cinética (trasnacional y rotacional):

La energia cinética depende tanto de su casa como de su rapidez: es igual al producto de la mitad de la masa por el cuadrado de su rapidez:

ECT= 1/2 mv2

Dónde:

m = masa kg v = velocidad m/s

al analizar esta ecuación podemos concluir que si a un cuerpo se le duplica su rapidez, entonces su energia se cuadruplica. Pero si al cuerpo se le duplica su masa y se mantiene constante su rapidez, la energia cinética solo se duplica.

La energía rotacional es la energía cinética de un cuerpo rígido, que gira en torno a un eje fijo. Esta energía depende del momento de inercia y de la velocidad angular del cuerpo. Mientras más alejada esté la masa del cuerpo respecto al eje de rotación, se necesitará más energía para que el cuerpo adquiera una velocidad angular.

Un cuerpo que rota en torno al eje x con velocidad angular ω posee la energía rotacional:

Dónde:

: Momento de inercia del cuerpo en torno al eje x.

ω: Velocidad angular

En general se puede expresar como:

Erot=1/2ω⃗ TIω⃗ =1/2∑α,β=13Iαβωαωβ

Dónde:

• I: Tensor de inercia

• ω⃗ Velocidad angular

6)

Trabajo

tiempo

Potencia mecánica: La rapidez con la cual se realiza un trabajo recibe el nombre de potencia.

Se expresa por:

La unidad del SI de la potencia es el joule por segundo (J/s), llamada watt (W). Se dice que la potencia es de 1 W cuando se realiza un trabajo de 1 joule en 1 segundo.

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