CONTENIDO
TRABAJO y ENERGIA
1. TRABAJO DE UNA FUERZA
DEFINICION: Cuando
una fuerza actúa sobre una partícula, realiza un trabajo cuando ésta desplaza a
dicha partícula en la dirección de la fuerza F. Así, la fuerza desplaza a la
partícula P según . dr
2. TRABAJO DE UNA FUERZA CONSTANTE Y
DESPLAZAMIENTO LINEAL
3. TRABAJO DE UNA FUERZA GRAVITACIONAL (PESO)
4. TRABAJO DE UNA FUERZA DE UN RESORTE
5. TRABAJO REALIZADO POR UNA FUERZA VARIABLE
6. ENERGIA MECANICA
ENERGIA CINETICA : K = ½ mv2
ENERGIA POTENCIAL : EP = EP (x,y,z)
ENERGIA MECANICA TOTAL : E = K
+ EP
TEOREMA:
TRABAJO – ENERGIA CINETICA
“El trabajo neto efectuado por
las fuerzas que actúan sobre una partícula, es igual al cambio de la energía
cinética de la partícula”:
7. CAMPO DE FUERZAS CONSERVATIVAS Y ENERGIA
POTENCIAL
El trabajo
realizado por una fuerza conservativa es independiente de la trayectoria y de
la rapidez con la que se mueve la partícula. En este caso el trabajo es sólo
función de las coordenadas, por lo que se puede asociar con una variación de
energía función de la posición, similar al caso de la energía cinética que es
función de la velocidad.
TEOREMA:
TRABAJO – ENERGIA POTENCIAL
“El trabajo realizado por una
fuerza conservativa es igual al valor negativo del cambio de energía potencial
asociada con la fuerza”:
8. CONSERVACION DE LA ENERGIA MECANICA
1.
Movimiento en un
Campo de Fuerzas Conservativas:
Principio de
conservación de la Energía Mecánica: “La suma de la energía cinética y la
energía potencial de una partícula, permanece constante todo el tiempo que dure
el movimiento”.
2.
Movimiento en un
Campo de Fuerzas no Conservativas:
El trabajo de
las fuerzas no conservativas es igual a la variación de la energía cinética mas
la variación de la energía potencial”.
PRINCIPIO DE CONSERVACION DE LA
ENERGIA:
“Cuando todas
las fuerzas que actúan sobre una partícula son conservativas, la energía
Mecánica total en cualquier posición es igual a una constante, igual a sumar: E
= K + Ep” LEY DE CONSERVACION DE LA ENERGIA: “La energía de un sistema aislante
puede ser transformada de una clase a otra; sin embargo, la energía total en
sus varias formas no se puede ser creada ni destruida”
9. CONSIDERACIONES SOBRE
POTENCIA MECANICA
MAQUINAS:
Para algunas máquinas se hace necesario
conocer la potencia en base a la cual se puede realizar un trabajo en un
determinado tiempo (ε); donde las fuerzas de rozamiento disminuyen la potencia
de salida haciendo que la eficiencia de una máquina sea menor que la unidad
(ε<1).
