“TRABAJO Y ENERGIA EN MOVIMENTOS DE TRASLACION”

Cátedra:Física

Docente:Ing.Sis.Msc.Haydee LópezIntegrantes:Carangui Ordoñez Santiago, Guamán Sinche Daniel, Suquilanda Paul.

Cuenca, a 15 de Mayo del 2014

UNIVERSIDAD DE CUENCAFACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

ESCUELA DE INGENIERIA AGRONOMICA

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Trabajo de una fuerza constante 

Una fuerza es constante cuando dichas características permanecen inalteradas a lo largo del tiempo

Hablamos de trabajo cuando aplicamos una fuerza generando desplazamiento

• Ejercicios

Trabajo de una fuerza constante

Trabajo de una fuerza variable• Una fuerza es variable cuando cambia a lo

largo del tiempo

Ley de Hooke

Establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada Fs=-k*x= -k(x1-x2)X1=0Fs=-k*xDonde Fs= fuerza del resortek= constante del resorteX= distancia de estiramiento

• Energía es uno de los conceptos más importantes en la ciencia, físicos, químicos, biológicos.

•  La energía cinética de un cuerpo es aquella energía que tiene debido a su movimiento

• La energía es una magnitud que poseen los objetos, en tanto que el trabajo es algo que se realiza sobre los objetos.

• La energía que está ligada estrictamente con el trabajo es la energía cinética.

Energía cinética y el teorema de variación

• Sobre un objeto de masa (m) que está en reposo sobre una superficie sin fricción se aplica una fuerza (F) que la pone en movimiento. Esta fuerza va a cambiar sus condiciones cinéticas. Como la masa está en movimiento, decimos que posee energía cinética.

Ejemplo:

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Cuando una fuerza neta efectúa un trabajo W sobre un objeto entonces la energía cinética del objeto cambia de su valor inicial (Ko) a un valor final (K).

Según el teorema un objeto en movimiento tiene energía cinética porque se ha efectuado un trabajo para acelerarlo desde el reposo hasta una velocidad (v). Un objeto con energía cinética puede realizar trabajo si se le permite empujar a jalar a otro objeto.

Ejercicios:• Una piedra de 40kg se lanza verticalmente hacia arriba con una

velocidad de 30m/s. calcular

a. La energía cinética al momento del lanzamiento.

b. La energía cinética cuando llega a la altura máxima.

c. La energía cinética cuando ha ascendido ¾ de su altura máxima.

• Un móvil de 1200kg de masa aumenta su velocidad de 15 km/h a 90km/h. Hallar la variación de su energía cinética.

POTENCIAPotencia (Símbolo P)• Es la rapidez con que se realiza un trabajo efectuado por

un hombre o una maquina en menor tiempo posible.• Se puede indicar que la potencia es la fuerza, el poder o la

capacidad para conseguir algo.

TIPOS DE POTENCIA• Potencia mecánica: trabajo que realiza un individuo o una máquina en

un cierto periodo de tiempo.

La potencia mecánica aplicada sobre un sólido rígido viene dado por el producto de la fuerza resultante aplicada por la velocidad:• Potencia eléctrica: es el resultado de multiplicar la diferencia de

potencial entre los extremos de una carga y la corriente que circula allí.

La potencia eléctrica P desarrollada en un cierto instante por un dispositivo viene dada por la expresión.

Donde: P(t) es la potencia instantánea, medida en vatios (julios/segundos). I(t) es la corriente que circula por él, medida en amperios. V(t) es la diferencia de potencial (caída de voltaje) a través del componente, medida en voltios.

• Potencia sonora

La potencia del sonido, considerada como la cantidad de energía que transporta la onda sonora por unidad de tiempo a través de una superficie dada, depende de la intensidad de la onda sonora y de la superficie , viniendo dada, en el caso general, por:

Donde • Ps es la potencia

• Is es la intensidad sonora.

• dS es el elemento de superficie sobre alcanzado por la onda sonora.

•  

TABLA DE CONVERSIÓN DE UNIDADES DE POTENCIA

EJERCICIOS• Se levanta una caja de 40Kg hasta una altura de 25m. Si

esta operación tarda 1 minuto, encuentre la potencia requerida. ¿Cuál es la potencia requerida en caballos de fuerza (Hp)? Datos Resolucion

M=40Kg

H=25

T=1min=60seg

 

• Cuál es la potencia desarrollada por un ciclista cuyo peso es de 600N, sabiendo que sube con velocidad constante de 12m/s sobre un plano inclinado que forma 25* con la horizontal. Datos Resolucion

Pot= ?

P= 600N

V= 12m/s

Θ= 25*

Un= tag25*=0,466

Fx-Fr-PSen Θ=m.a N=PCos Θ Fx-UN-Psen Θ=m.a N=600Cos25* Fx= UPCos Θ+PSen Θ+(m.a) N= 543,78 Fx= 0,4(600)Cos25*+600Sen25* Fx= 471,084

Pot= F.V Pot=471.084(12) Pot= 5653,008