Friccion Trabajo mecanico Energia Potencia Mecanica

Presentación del tema: "Friccion Trabajo mecanico Energia Potencia Mecanica"— Transcripción de la presentación:

1 Friccion Trabajo mecanico Energia Potencia Mecanica
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2 FRICCION

3 Que es?? Una fuerza tangencial, paralela a las superficies que están en contacto. Existen 2 tipos de fricción: estática y dinámica o de movimiento.

4 Fricción estática La reacción que presenta un cuerpo en reposo oponiéndose a su deslizamiento sobre otra superficie.

5 Fricción Dinámica o de movimiento
Tiene un valor igual a la que se requiere aplicar para que un cuerpo se deslice a velocidad constante sobre otro.

6 Fuerza máxima estática
Esta se alcanza un instante antes de que el cuerpo inicie su deslizamiento. Es el pequeño impulso mayor que se da para que se inicie a deslizar el cuerpo.

7 Formula de la fuerza máxima estática
Fme = µe N Fme: Fuerza Max. Estática(N) µe : constante de proporcionalidad (coeficiente de fricción estática, no tiene unidades) N: La fuerza normal que mantiene unidas ambas superficies (N)

8 Fme Ilustrado Superficie 2 Superficie 1

9 Fricción dinámica La fuerza de fricción dinámica actuará siempre en la misma dirección, pero en sentido contrario al movimiento del bloque, es decir en sentido contrario de la velocidad, provocando una aceleración negativa y consecuentemente un frenado.

10 CARACTERISTICAS: * iniciado el movimiento la fuerza de fricción se mantiene constante, independientemente de la velocidad. *si se aumenta el peso al doble o triple, la fricción se duplica o triplica respectivamente, por lo tanto es directamente proporcional entre las superficies.

11 Fd= µdN Donde : Fd= valor de la fuerza de fricción dinámica en newtons (N) N= valor de la fuerza normal entre las superficies (N) µd= coeficiente de fricción dinámico, sin unidades.

12 µd= el coeficiente de fricción dinámico
Relación entre la fuerza de fricción dinámica y la fuerza normal que tiende a mantener unidas dos superficies.

13 Ventajas de la fricción
*La fuerza de fricción se manifiesta en nuestra vida diaria prácticamente en todo momento... *cuando caminamos *escritura *sostener objetos *frenar un vehículo *cuando llueve, la fricción del aire evita que las gotas de agua caigan con más fuerza sobre nosotros. *etc.

14 Debido a ella se presentan los siguientes inconvenientes:
Desventajas Debido a ella se presentan los siguientes inconvenientes: *se produce un considerable desgaste en la ropa, zapatos, neumáticos, etc. Actualmente, el hombre ha encontrado varias formas para reducir la fricción, usando aceites o lubricantes que reduzcan el rozamiento en superficies.

15 Trabajo mecànico

16 ¿Qué es trabajo? T=Fd cos (theta) se expresa:
En física trabajo es una magnitud escalar producido solo cuando una fuerza mueve un cuerpo en la misma dirección que se aplica. Su valor se calcula multiplicando la magnitud de la componente de la fuerza localizada en la misma dirección en que se efectúa el movimiento del cuerpo, por el valor del desplazamiento que este realiza. T=Fd cos (theta) se expresa:

17 T= trabajo realizado en Nm= joule= J
F cos (theta)= componente de la fuerza en la direccion del movimiento en newtons (N). d= magnitud del desplazamiento en metros (m).

18 Energia

19 Energia La eneria siempre ha estado estrachamente con las actividades cotidiana del ser humano.

20 Tipos de energia Energía calorífica Energía eléctrica Energía química
Energía hidráulica Energía eólica Energía radiante Energía nuclear Energía mecánica

21 Energia calorifica Energia calorifica: Se produce por la cambustion de carbon, madera, petroleo, gas natural, gasolina, y otros combustibles.

22 Energía electrica Se produce cuando a travez de un material conductor se logra un movimiento o flujo de electrones.

23 Energía calorifica Energia calorifica: Se produce por la cambustion de carbon, madera, petroleo, gas natural, gasolina, y otros combustibles.

24 Energia quimica Se produce cuando las sustancias relacionadas entre si alterando su constitución intima.

25 Energia hidraulica Se aprovecha cuando la corriente de agua mueve un molino o la caída de agua de un presa mueve una turbuna

26 Energía eólica Es la producida por el movimiento del aire y se aprovecha en los molinos de viento o en los aerogeneadores de alta potencia para producir electricidad

27 Energía radiante Es la energía producida por ondas electromagnéticas que se caracterizan por su propagación en el vacio a una velocidad de km/s tal es el caso de las de radio, los rayos x, ultravioleta, infrarrojos, luminosos

28 Energía nuclear Es originada por la energía que mantiene unidas a la partículas en el núcleo de los atomos, misma que es liberada en forma de energía calorífica y radiante cuando se produce una reacción de fución

29 Energía mecánica Es la que tienen los cuerpos cuando por su posición o su velocidad son capases de interaccionar con el sistema del cual forma parte para realizar un trabajo se divide en energía cinética y potencial.

30 Definición de energía La energiau es una propiedad que caracteriza la interaccion de los componentes de un sistema fisico que tiene un capacidad de realizar un trabajo. Un cuerpo tiene energia si es capaz de interaccionar con el sistema del cuel forma parte para realizar un trabajo. La unidad de enegia en el sistema internacional es el joule(J) 1J=Nm=kg m/s² *m=kg m²/s²

31 Energia potencial gravitacional (EPG)
Al levantar un cuerpo a una cierta altura debemos efectuar un trabajo igual al producto de: Fuerza aplicada x altura. Este trabajo se convierte en EPG.

32 EPG = T = Ph F = P EPG: mgh EPG en el SI: kg m²/s² = J

33 Un cuerpo exactamente en el suelo, no tiene altura.
EPG La energia potencial gravitacional de un cuerpo localizado a cierta altura depende del nivel tomado como referencia. Si esta localizado a una altura bajo el nivel de referencia tiene una epg negativa. -T = -EPG = -mgh Un cuerpo exactamente en el suelo, no tiene altura.

34 EPG Cuerpo B Cuerpo A Suelo Cuerpo C

35 Energia Potencial Elastica
Es la energia potencial anteriormente mencionada pero involucra algun cuerpo con resorte comprimido o estirado, una liga tensa o los muelles de espiral (como en un reloj)

36 Todo cuerpo en movimiento tiene energia cinetica.

37 Energia cinetica traslacional (ECT)
Cuando en un cuerpo todas sus partes siguen una misma direccion. O cuando un cuerpo suspendido a cierta altura es soltado su energia potencial es transformada en ECT.

38 De las ecuaciones del MRUA..... d = ½ at²
ECT ECT = T = Fd 2a ley de N F = ma ECT = mad De las ecuaciones del MRUA..... d = ½ at² ECT = ½ m(at)² v = at... v² = (at)² Por lo tanto... ECT = ½ mv².... ECT = (mv²)/2

39 ECT Se mide en kg m²/s² = J

40 Energia Cinetica Rotacional (ECR)
La presentan los cuerpos que giran. X Ejemplo : El yoyo.

41 Rapidez traslacional y rapidez rotacional
2 cuerpos en movimiento rotando tienen la misma rapidez rotacional pero la que esta mas cerca al eje de rotacion tiene mayor rapidez traslacional.

42 Inercia Rotacional Un cuerpo que gira trata de continuar asi, y uno sin girar trata de continuar igual. Es la propiedad de los cuerpos de oponerse a cambios en su estado de movimiento de rotacion. Depende de la distribucion de la masa del cuerpo respecto a su eje de rotacion. Al tener su masa concentrada mas lejos de su eje de giro tendra una mayor inercia rotacional oponiendose

43 Ley de Conservacion de la energia y su degradacion
Señala que la energia existente en el universo es una cantidad constante, no se crea ni se destruye, solo se transforma. La biomasa es una fuente de energia y se obtiene de la materia organica producida por los seres vivos.

44 Ley de conservacion de la energia
La ley de la conservación de la energía constituye el primer principio de la termodinámica y afirma que la cantidad total de energía en cualquier sistema aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía. En resumen, la ley de la conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra, por ejemplo, cuando la energía eléctrica se transforma en energía calorífica en un calefactor.

45 Potencia Mecanica

46 Potencia Mecánica La potencia mecánica se define como la rapidez con que se realiza un trabajo, Se mide en watts (W) y se dice que existe una potencia mecánica de un watt cuando se realiza un trabajo de un joule en un segundo : 1 W = J/s

47 Ejemplo: Mientras una persona sube por una escalera un bulto de cemento de 50 kg a un departamento que se encuentra e el 5to piso de un edificio, otra, utilizando una polea, sube otro bulto de 50 kg hasta el mismo piso e un tiempo menor, ¿Quién realiza mayor trabajo? Puesto que cada quien elevo un bulto de 50 kg a la misma altura el trabajo realizado es el mismo, solo que uno lo efectuó en menor tiempo. EL hombre siempre a buscado realizar su trabajo en el menor tiempo posible, de ahí la necesidad de introducir un nuevo concepto que señale claramente con que rapidez se hace un trabajo, este concepto recibe el nombre de potencia.

48 POTENCIA MECANICA: es la rapidez con que se realiza un trabajo
POTENCIA MECANICA: es la rapidez con que se realiza un trabajo. Su expresión matemática es P= T/t P= potencia en J/s = watts (W) T= trabajo realizado en joules (J) T=tiempo en que se realiza el trabajo en segundos (s)

49 La unidad en el SI para medir potencia es el watt y significa un trabajo de un joule realizado en un segundo. Pero todavía se emplean las siguientes unidades practicas: el caballo de fuerza (hp) y el caballo de vapor (cv) 1 hp = 746 W 1cv= 736 W Como el trabajo es igual a :T = Fd Y como la potencia es P = T/t = Fd/t Pero d/t= v, entonces: P=Fv

50 La expresión anterior permite calcular la potencia si se conoce la velocidad que adquiere el cuerpo, misma que tendrá una direccion y un sentido igual a la de la fuerza que recibe. Para conocer la eficiencia (n) o rendimiento de una maquina que produce trabajo, tenemos la expresión: N= Trabajo producido por la maquina/Trabajo suministrado a la maquina x 100

51 by: marissa, val, mafer, chuzzy y G-front :)
Usted muy bien! by: marissa, val, mafer, chuzzy y G-front :)