Trabajo energía y potencia Energía cinéticas y potenciales Gravitacionales y elásticas.
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Trabajo energía y potenciaTrabajo energía y potencia
Energía cinéticas y Energía cinéticas y potencialespotenciales
Gravitacionales y elásticasGravitacionales y elásticas
Trabajo y
energía
TRABAJOTRABAJO
• TRABAJO Y ENERGÍA MECÁNICATRABAJO Y ENERGÍA MECÁNICA
• Trabajo de una fuerza constante Trabajo de una fuerza constante y de una fuerza variable. y de una fuerza variable.
• Teorema del trabajo y la energía Teorema del trabajo y la energía cinética. Potencia. cinética. Potencia.
• Sears, Física UniversitariaSears, Física Universitaria
¿ Físicamente en qué se ¿ Físicamente en qué se diferencian o asemejan diferencian o asemejan ambas realizaciones?ambas realizaciones?
VV00 = 0 = 0
V = 0V = 0
VV00 = 0 = 0
V = 0V = 0
t = h / Vt = h / Vt = s / Vt = s / V
EnergíaEnergía
Medida cuantitativa del Medida cuantitativa del movimiento en todas sus formas.movimiento en todas sus formas.
TrabajoTrabajoMedida cuantitativa de la Medida cuantitativa de la
transferencia de movimiento transferencia de movimiento ordenado de un cuerpo a otro ordenado de un cuerpo a otro
mediante la acción de una mediante la acción de una fuerzafuerza
F
TrabajoTrabajo de una fuerzade una fuerza
1F2F
3F dsθ
11
22
2
1
dsFW
El trabajo es un escalarEl trabajo es un escalar• Cantidad escalar (producto escalar) Cantidad escalar (producto escalar)
2
1
dsFW
θcos2
1 FdsW
0
En los tramos donde cita En los tramos donde cita < 9< 900oo el trabajo es motor el trabajo es motor
En los tramos donde cita En los tramos donde cita > > 9900oo el trabajo es resistivo el trabajo es resistivo
En los tramos en que cita = 90 el trabajo es nuloEn los tramos en que cita = 90 el trabajo es nulo
Escalar [J]Escalar [J]
movmov
xx
FFθ 2
1
dsFW
xθcosθcosθcos2
1
2
1
FdxFFdxW
xFdxFdxFW xxx 2
1
2
1
xFyF
Fuerza constante y Fuerza constante y desplazamiento rectilíneodesplazamiento rectilíneo
F ES UNA FUERZA CONSTANTE
cosF
senFF
x
W = F X COS xFx
EL TRABAJO REALIZADO POR UNA FUERZA CONSTANTE
ES IGUAL AL PRODUCTO DE LA COMPONENTE DE LA FUERZA A LO
LARGO DE LA DIRECCION DEL DESPLAZAMIENTO POR EL
DESPLAZAMIENTO
X(m)
)(NFx
xF
X1 X2
W
xFxxFW xx )( 12
EN TODA GRAFICA FUERZA
vs DESPLAZAMIENTO
EL AREA BAJO LA CURVA NOS DA ELTRABAJO REALIZADO POR LA
FUERZA PARALELA AL DEZPLAZAMIENTO
TT
dsds
movmov
xx
NN
WWTT= 0= 0
WWNN= 0= 0
FgFg
WWFgFg= 0= 0
WWFr <Fr < 0 0
FrFr
movmov
xx
FgFg
θ
WWFg Fg > 0> 0
NN
WWNN= 0= 0
Ejemplo 2:en el sistema mostrado determinese el trabajo realizado por cada una de las fuerzas que actúa sobre m ( =53)
37
F = 100N
= 0,5
Diagrama de cuerpo libre de m:
F
mg = 100N
N
Fr
Y
X
FUERZA VARIABLE,
Desplazamiento rectilíneo F
Fx
W = FxX
ii
i
Área neta bajo la curvaÁrea neta bajo la curva
2
1
dsFW
Potencia: Potencia: trabajo realizado por una trabajo realizado por una fuerza, por unidad de tiempofuerza, por unidad de tiempo
VFdt
drFdt
dWP [W][W]
dW = F.dr entonces la potencia instantánea también se puede expresar como:
P = F.dr/dt = F.V
Donde V es la velocidad instantánea
Trabajo hecho por un Trabajo hecho por un resorteresorte
x = 0Fx es negativa
x es positiva
x
Fx es positiva
x es negativa
x
Fr
kxm
xm
221Área mkx
221
mr kxW
Fr = kxm
Fx = 0
x = 0
TEOREMA DEL TRABAJO Y LA ENERGÍA CINÉTICA
F = cte a = cte
v0 v
x
F Fm m