trabajo nergia y potencia

Nombre: Grace Estefanía Sánchez Rodríguez
Carrera: bioquímica y farmacia “A”
Docente: Dr. Freddy Alberto Pereira Guanuche
Tema:
TRABAJO:
El trabajo realizado por una fuerza F provoca un desplazamiento s.
Trabajo = fuerza X desplazamiento.
T = Fx s
La magnitud del trabajo puede expresarse en términos del ángulo θ formado entre
F
y
s.
Trabajo =(F cos θ)s. La fuerza que realiza el trabajo está dirigida íntegramente a lo
largo del desplazamiento. Por ejemplo cuando se eleva un cuerpo en forma
vertical o cuando una fuerza horizontal arrastra un objeto por el piso en este caso:
Trabajo = Fs
En unidades del SI el trabajo se mide en Nxm esta unidad se llama joule (j)
Un joule es igual al trabajo realizado por una fuerza de un newton al mover un
objeto a través de una distancia paralela de un metro.
EJERCICIOS DE APLICACIÓN:
¿Qué trabajo realiza una fuerza de 65 N al arrastrar un bloque como el de la
figura 8.1 a través de una distancia de 38 m, cuando la fuerza es trasmitida
por medio de una cuerda de 60° con la horizontal
DATOS
F=65 N
S = 38
m
Θ = 60°
FÓRMULA
T =FXs
CALCULOS
FX = 65 N (cos 60°)
Fx = 32.5 N
RESULTADOS
T = 1235 j
T = Fx s = 32.5N X 38 m =
1235Nm
Un remolcador ejerce una fuerza constante de 4000 N sobre un barco y lo
mueve una distancia de 15 m a través del puerto. ¿Qué trabajo realizó el
remolcador?
DATOS
FÓRMULA
CÁLCULOS
RESULTADOS
F=
4000N
S =15 m
T = Fs
T = 4000N X
15m
T = 6000N
T=?
ENERGÍA.
es todo aquello que puede realizar un trabajo. Si un objeto tiene energía quiere
decir que es capaz de ejercer una fuerza sobre otro objeto para realizar un trajo
sobre él y si realizáramos una trabajo sobre un objeto, le proporcionamos a éste
una cantidad de energía igual al trabajo realizado.
En este curso estudiaremos dos tipos de energía.
ENERGÌA CINÉTICA: es aquella que tiene un cuerpo en virtud de su movimiento.
ENERGÍA POTENCIAL: es la energía que tiene un sistema en virtud de su
posición o condición.
ENERG. CINETICA:
La relación entre la energía cinética y el trabajo, considerando una fuerza F que
actúa sobre un bloque como se indica en la figura: Si el bloque tiene una velocidad
inicial v0 y la fuerza F actúa a través de la distancia s y la velocidad aumenta
hasta la velocidad final vf.
EJERCICIOS DE APLICACIÓN DE ENERGÍA
CINÉTICA:
Un rifle dispara una bala de 4.2 g con una rapidez de 965 mIs.
a) Encuentre la energía cinética de la bala.
b) ¿Cuánto trabajo se realiza sobre la bala si parte del reposo?
c) Si el trabajo se realiza sobre una distancia de 0.75 m, ¿cuál es la fuerza
media sobre la bala?
DATOS
m = 4.2 g
FÓRMULA
Ek = ½ mv2
v= 965 m/s
T =½ mv2f- ½
mv20
CALCULOS
Ek = ½(.0042kg)
(965m/s)2
T = ½(.0042kg)
(965m/s)2
RESULTADOS
Ek = 1955.6 j
F =1955.6 j / .75m
F = 2607 N
Ek = 1955.6 j
si v0 = o
quedaría: T =½
mv2f
g = 9.9 m /
s2
Fxs = ½ mv2f
F =½ mv2f / S
ENERG.POTENCIAL:
La energía potencial implica que debe haber un potencial para realizar un trabajo.
La fuerza externa F necesaria para elevar un cuerpo debe ser igual al peso w y el
trabajo realizado esta dado por:
Trabajo = Wh= mgh
Este trabajo puede ser realizado por el cuerpo después de haber caído una
distancia h por lo tanto el cuerpo tiene una energía potencial igual al trabajo
externo necesario para elevarlo. a partir de estos datos se puede calcular la
energía potencial.
Ep= mgh
EJERCICIOS DE APLICACIÓN DE ENERGÍA
POTENCIAL:
Un libro de 2 Kg reposa sobre una mesa de 80 cm del piso. Encuentre la
energía potencial del libro en relación:
a) con el piso
b) con el asiento de una silla, situado a 40 cm del suelo
c) con el techo que está a 3 m del piso
DATOS
FÓRMULA
CALCULOS
RESULTADOS
m= 2kg
Ep= mgh
a) Ep = (2kg)(9.8m/s2)(0.8m)
= 17.7 J
h= 80 cm
b) Ep = (2kg)(9.8m/s2)(0.4M)
= 7.84 J
g = 9.8 m/s^2
c) Ep = (2kg)(9.8m/s2)(-2.2m)
= -43.1 J
EJERCICIOS DE APLICACIÓN DE ENERGÍA
TOTAL:
Qué velocidad inicial debe impartirse a una masa de 5 kg para que se eleve a
una altura de 10 m? ¿Cuál es la energía total en cualquier punto durante su
movimiento?
POTENCIA:
Es la rapidez con que se realiza un trabajo. P / T= trabajo La unidad de potencia
en el SI es el joule por segundo y se denomina watt:
1watt = 1 j/s
Y en el SUEU se usa la libra pie por segundo ft lb / s y para propósitos
industriales:
1hp = 550 ft lb / s
1hp= 746 W = .746 kW
1kW = 1.34 hp
P / t = trabajo = Fs / t
De donde
p =F s / t = F v.
EJERCICIOS DE APLICACIÓN DE POTENCIA:
La correa transportadora de una estación automática levanta 500 toneladas
de mineral hasta una altura de 90 ft en una hora. ¿Qué potencia en caballos
de fuerza se requiere para esto?
DATOS
FÓRMULA
CALCULOS
RESULTADOS
W= 500 Ton
P=T/t
P =500ton(2000lb/ton)(90ft)
P = 25000 ftlb/s
/ 3600s
H= 50 ft
t = 3600 s
1hp = 550 ft lb / s
hp = 25000 ft lb/sx1hp / 550 ft lb/s
45.45 hp.