Presentacin de PowerPoint

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Trabajo y energía
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• C 5 TRABAJO Y ENERGÍA MECÁNICA
• Trabajo de una fuerza constante y de una fuerza
  variable.
• Teorema del trabajo y la energía cinética.
  Potencia.
• Sears, Física Universitaria

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?t s / V
V 0
V0 0
V0 0
Físicamente en qué se diferencian o asemejan
ambas realizaciones?
4
Energía
Medida cuantitativa del movimiento en todas sus
formas.
5
Trabajo
Medida cuantitativa de la transferencia de
movimiento ordenado de un cuerpo a otro mediante
la acción de una fuerza
6
Trabajo de una fuerza
1
2
7
El trabajo es un escalar
En los tramos donde cita lt 90o el trabajo es
motor En los tramos donde cita gt 90o el trabajo
es resistivo En los tramos en que cita 90 el
trabajo es nulo
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Trabajo realizado por una fuerza constantee
9
X
X1
X2
CUÁL SERA EL TRABAJO EFECTUADO POR LA FUERZA F?
10
Fuerza constante y desplazamiento rectilíneo
11
F ES UNA FUERZA CONSTANTE
12
Trayectoria RECTILÍNEA y
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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
EL TRABAJO REALIZADO POR UNA FUERZA CONSTANTE
ES IGUAL AL PRODUCTO ESCALAR DEL VECTOR FUERZA
POR EL DEZPLAZAMIENTO
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W
X1
X2
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EN TODA GRAFICA FUERZA vs DESPLAZAMIENTO EL
AREA BAJO LA CURVA NOS DA ELTRABAJO REALIZADO POR
LA FUERZA PARALELA AL DEZPLAZAMIENTO
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F
?
?X
0 lt? lt?/2
Como
cos ? gt 0
Entonces el trabajo es positivo
17
F
?X
? ?/2
Como
cos ? 0
Entonces las fuerzas perpendiculares al
desplazamiento no realizan trabajo
18
F
?
?X
?/2 lt? lt?
Como
cos ? lt0
Entonces el trabajo es negativo
19
T
WT 0
ds
WN 0
20
(No Transcript)
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Ejemplo 2 en el sistema mostrado determinese el
trabajo realizado por cada una de las fuerzas que
actúa sobre m (? 53)
F 100N
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? 0,5
?
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Diagrama de cuerpo libre de m
N
Fr
F
?
mg 100N
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FUERZA VARIABLE, Desplazamiento rectilíneo
F
Fx
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Área neta bajo la curva
W
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Un cuerpo se mueve desde x 0 hasta x 6, bajo
la acción de una fuerza tal como se indica ,
hallar el trabajo realizado
Fx(N)
5
X(m)
6
26
Expresión general para el trabajo
F
r
C
F Fuerza C trayectoria
27
Esta es la llamada integral de línea
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En sistema mostrado determínese el trabajo
efectuado por la fuerza a a través del camino a)
C1 b) C2
y
10
x
5
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El trabajo es una magnitud aditiva
Fi
1
C
2
FR
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Problema Se arrastra una caja por un piso áspero
aplicando una fuerza constante de magnitud 50N.
La fuerza forma un ángulo de 37o arriba de la
horizontal . Una fuerza de rozamiento de 10 N
retarda el movimiento y la caja se desplaza una
distancia de 3m hacia la derecha a) calculese el
trabajo realizado por F b) el trabajo realizado
por la fricción c) el trabajo, neto efectuado
sobre la caja por todas las fuerzas que actúan
sobre ella
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Problema
Una partícula que se mueve en el plano xy
experimenta un desplazamiento s ( 2i 3j) m
según una trayectoria rectilínea. Mientras que
una fuerza constante dada por F ( 5i 3j) N
actúa sobre ella. a) calcúlese la magnitud el
desplazamiento y de la fuerza b) el trabajo
realizado por F c) el ángulo que la fuerza forma
con el desplazamiento
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Potencia trabajo realizado por una fuerza, por
unidad de tiempo
W
Se define como el trabajo efectuado por unidad
de tiempo
P ?W/?t Potencia Promedio
P lim? ?W/?t dW/dt ? ?t ? 0
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Problema Un elevador tiene una masa de 1000Kg y
lleva una carga de 800Kg. Una fuerza de
rozamiento constante de 4000N retarda su
movimiento hacia arriba. a) cual debe ser la
potencia que debe entregar el motor para levantar
el elevador a una rapidez constante de 3m/s? b)
que potencia debe entregar el motor en cualquier
instante para proporcionar una aceleración hacia
arriba de 1m/s2?
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T
Motor
f
Mg
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Teorema del W y la Energía cinética
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(No Transcript)
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Se define la energía cinética como K mV2/2
Como la energía asociada al Movimiento mecánico
de un cuerpo, luego
El trabajo efectuado por la fuerza resultante o
el trabajo total es igual al cambio en la energía
cinética de la particula
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Ejemplo 1 Un automóvil que viaja a 48Km/h , se
puede detener en una distancia mínima de 40 m al
aplicar los frenos . Si el mismo auto se
encuentra viajando a 96Km/h, Cual es la distancia
mínima para detenerse?
Vi
Vf 0
d