"ENERGÍA CINÉTICA Y POTENCIAL" PROFR. MIGUEL PERALTA ESPINOZA
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CINÉTICA CINÉTICA Y POTENCIAL Y POTENCIAL Hecht, Eugene Hecht, Eugene A principios del siglo XIX nace una concepción de la Revolución industrial, la energía Trabajo, Potencia = Mediciones del cambio de energía Principales manifestaciones = Energía cinética (originada por una masa en movimiento), y energía potencial (energía que se almacena al moverse en contra de una fuerza) TRABAJO •Newton: “El cambio procede de empujones + empujones” •La energía se conecta a una fuerza de alguna forma” En las dos ciencias nuevas Galileo hizo notar que “ la fuerza y la distancia se relacionan de una forma decisiva” Peso del Peso del martillo martillo + + Altura = Altura = + + efectivida efectivida d d Subir el refrigerador tres pisos Empujar un camión por tres calles
Transcript of "ENERGÍA CINÉTICA Y POTENCIAL" PROFR. MIGUEL PERALTA ESPINOZA
CINÉTICA CINÉTICA Y POTENCIALY POTENCIAL
Hecht, EugeneHecht, Eugene
A principios del siglo XIX nace una concepción de la Revolución industrial, la energía
Trabajo, Potencia = Mediciones del cambio de energía
Principales manifestaciones = Energía cinética (originada por una masa en movimiento), y energía potencial (energía que se almacena al moverse en contra de una fuerza)
TRABAJO
•Newton: “El cambio procede de empujones + empujones”•La energía se conecta a una fuerza de alguna forma”
En las dos ciencias nuevas Galileo hizo notar que “ la fuerza y la distancia se relacionan de una forma decisiva”
Peso del Peso del martillomartillo
+ +
Altura = Altura =
+ efectividad+ efectividad
Subir el refrigerador tres pisos
Empujar un camión por tres calles
Los ingenieros de finales del
siglo XVIII
T = F x d
“Cambio de energía”
Un pájaro Dodo de 45 Kg. a una altura de 1.5 m =
T =678 N/m
Mantenerlo una hora = 0 trabajo
TRABAJOTRABAJO
El elefante no se mueve, nada ha cambiado en el paquidermo
El cochecito de pilas chocando contra la pared
tendrá un consumo de pilas
Siempre que haya una fuerza en dirección del movimiento, habrá un trabajo
Fuerza para:a) Alterar la velocidad de
un objetob) Vencer un rozamiento c) Comprimir un resorted) Moverse en contra de la
gravedad
Mecanismos
que producen
movimiento
Abridor de latas
Submarino nuclear
Máquinas que cortan y trituran
Maquinas que tiran y golpeen
Máquinas que levanten o lancen
Máquinas que giren o doblen
Todas logran un trabajo a partir del combustible
La ciudad de Birmingham se sitúa en el centro de Inglaterra, a no más de 150 kilómetros al norte de Londres. En el pasado la ciudad fue conocida por su industria y ahora es una de los ciudades más importantes de Inglaterra tanto por su industria como por sus universidades (hay más de 60,000 estudiantes allí).
Erasmo Darwin
Maestros del hierro
Cañones
Naves
Puntas de hierro
Señores de la industria
John WilkisonJohn Wilkison
Matthew Matthew BoultonBoulton
TRABAJO
Comienzo de la era de la Potencia: Movida por viento, agua, vapor
Vendo lo que el mundo quiere ¡Potencia!
“ La ciencia se había acercado a la naturaleza no sólo para examinarla, sino para arrancar su energía para apropiarse del poder de los elementos”
POTENCIA
POTENCIA
Velocidad de hacer un trabajo; la cantidad de trabajo hecho en el tiempo que se tarda en hacerlo
Potencia = Trabajo /Tiempo
Igual trabajo en menos tiempo = + potencia
El trabajo es una forma particular de forma de energía
Potencia es una razón de variación de la energía sin importar cómo se hace
Variación: La energía puede pasar de una forma a otra, transmitirse de un sentido a otro tal flujo de energía es potencia también
Thomas Savery
•Fue uno de los primeros que se ocuparon del vapor
•Sugirió que la medida de la potencia debía estandarizarase basándose en la velocidad de trabajo de un caballo
En el SI , 1 Joule de trabajo cada segundo = Desarrollo de la potencia de 1 WATT y…
746 W = 1 Hp
•Casi todos los dispositivos electrónicos están diseñados en watts para indicar su consumo de potencia en el proceso de convertir energía eléctrica en luz, sonido, calor y trabajo.
Un atleta en muy buena forma eleva hasta 5.5 L por min. = potencia de 400 W
¿Por qué un atleta toma mayor impulso casi al final de una carrera?
PoR lo general comparamos energía, NO POTENCIA
El $ kilowatt/hora disminuye para consumidores de grandes cantidades de potencia, ello a
pesar que la lógica nos sugiere lo contrario
Por ejemplo, en las series navideñas las habremos de tener
encendidas noches y días enteros. Se paga la cantidad total de
energía utilizada; la unidad más común de la energía es el kilowatt – hora = 1000 watts de potencia liberados durante una hora = 3.6
millones de joules
Cuando escullemos oir de los Rollings Stones a 10 W
por canal, debemos recordar al modestos
escocés y al presuntuosos fabricante de botones cuyos motores de vapor abrieron
la época de la potencia hace 200 años.
ENERGÍA
CINÉTICA
F = M x a“Se hace trabajo al actuar en contra de la inercia todo el tiempo que la bola permanece en la mano moviéndose cada vez más rápido”
Al soltarla corre por la pista, golpearlos bolos, los despide, realiza trabajo en ellos y llega al reposo”
ENERGÍA
CINÉTICA
Trabajo = Movimiento de
trabajo
Energía no sólo es la capacidad para realizar un trabajo, ya que la bola sólo
tiene energía de movimiento
Huygens habló del movimiento
lineal
Leibiniz habló de la fuerza viva, vis viva, en donde la vis viva = W x h
Hoy sabemos que la vis viva = mv2,
medida del movimiento
ENERGÍA
CINÉTICA
En todos los casos T = F x d
Reformulemos para que quede expresado en términos de
masa y velocidad
F =M a
Mv2 Vs Mv
¿Vis viva o Descartes?
Thomas Young llamó mV2 = Energía,
NO FUERZA VIVA
El trabajo requerido para producir cualquier movimiento es proporcional … a la energía que se obtiene”
ENERGÍA
CINÉTICA
El trabajo es un cambio resultante de la energía, actualmente llamamos
energía cinética a la energía de movimiento
Para comprenderlo imaginemos cuerpos que
se mueven por la influencia de una fuerza
bastante constante
Término introducido por lord Kelvin hace
más de 100 años
Caída libre por su propio peso
ENERGÍA
CINÉTICA
Trabajo = Cambio de energía
Es decir W = (EC)
Ec = ½ MV2
El factor ½ que multiplica la fuerza viva =Teoría del
movimiento de Gaspard Coriolisis
/(1792 – 1843)
El modelo de Young Vis viva = Transmisión de trabajo
La fuerza viva de Leibniz = Ec
La “Fuerza” marcó la era newtoniana; época de trabajo y potencia
=Energía”
“Los tiempos afecta a la física y la física a los
tiempos”
La vis viva ha quedado olvidada por el estruendo
de las máquinas pero aparece su doble..
Cantidades relativas
Cantidades relativas
MASAMASA
VELOCIDADVELOCIDAD
TIEMPOTIEMPO
ECEC
¿Por qué la energía cinética es una cantidad relativa?
268 m/s
14.5 kg
EC = 0
EC = 1 041 448 Nm
ENERGÍA
POTENCIALComunica trabajo al proyectil
El peso es una fuerza impulsora ejercida de manera constante
sobre un cuerpo
Para moverse contra tal empuje necesitamos
aplicar una contra fuerza y realizar un
trabajo
Las clavadistas caen adquiriendo velocidad y EC
trabajo = Ec
¿Qué ocurría antes de que las clavadistas se echaran al vació y permanecían inmóviles en la plataforma de 10 m?
ENERGÍA
POTENCIAL
También hay trabajo en estirar la cinta elástica pero hasta que
esta se libera no hay Ec
Nombre sugerido por William Rankine (1820
– 1872)
Se puede hacer trabajo
sin que se convierta de inmediato en
Ec
El potencial para generar tal energía está
allí; es como si la energía estuviera almacenada en el
sistema esperando a ser liberada
“Energía almacenada recuperable, energía en virtud de la posición
relacionada con una fuerza”
•Liga estirada = Ep elástica•Pintor edificios = Ep gravitatoria•Cartucho-dinamita = Ep química•Suéter nylon sacado del secador = Ep eléctrica•Dos imanes separados esperando unirse = Ep magnética•Misiles nucleares = Ep nuclear
ENERGÍA
POTENCIAL
http://decienciaydocencia.blogspot.mx/2009/05/blog-post_1470.html
