Trabajo Energía

cantidad de energía permanece constante Capacidad de un sistema físico para provocar cambios en él mismo o en otros Hay muchas formas de energía y son interconvertibles Pero en cualquier proceso dentro de un sistema aislado la cantidad de energía permanece constante

Energía Formas Cinética: Potencial: Interna: definida por la velocidad Definida por la posición o situación Interna: Definida por la composición y estado

Energía Transferencias TRABAJO CALOR aumentar disminuir Un sistema físico puede aumentar su capacidad de producir cambios Recibiendo energía de otro sistema Intercambio de energía en forma de TRABAJO CALOR Un sistema físico puede disminuir su capacidad de producir cambios Dando energía a otro sistema

El Trabajo FUERZAS (F) TRABAJO (W) DESPLAZAMIENTO (X) Aquí nos referimos al trabajo como magnitud física Esto se llamaba empleo … FUERZAS (F) TRABAJO (W) DESPLAZAMIENTO (X)

W = F·x El Trabajo Julio  A MÁS fuerza MÁS trabajo A MÁS desplazamiento MÁS trabajo W = F·x  Unidad: (unidad de fuerza) por (unidad de desplazamiento) Newton metro x Julio

W = F·x El Trabajo  vector escalar vector Este producto de vectores se llama producto escalar

El Trabajo Esta es la componente que provoca el movimiento Esta es la componente que realiza el trabajo

El Trabajo Fuerza y trayecto forman 60 º Fuerza constante El baúl de la figura pesa 4 N y es arrastrado en una distancia horizontal de 24 m por una cuerda que forma un ángulo de 60º con el suelo. Si la tensión en la cuerda es de 8 N, ¿Cuál es el trabajo realizado por la cuerda? Fuerza y trayecto forman 60 º Fuerza constante Hemos hecho un trabajo de 96 J sobre el baúl , le hemos transferido 96 J de energía

O trabajo de la fuerza resultante (la componente horizontal) El Trabajo Fr Ahora arrastramos 24 m el baúl de 4N de peso con una cuerda que forma un ángulo de 60º con el suelo. El coeficiente de rozamiento 0,4. Si la tensión en la cuerda es de 8 N, ¿Cuál es el trabajo realizado con la cuerda?¿Y por el rozamiento? ¿Y en total? Fuerza y trayecto forman 60 º Fuerza constante Fuerza constante rozamiento Fuerza y trayecto forman 180 º Trabajo neto: la suma de los anteriores O trabajo de la fuerza resultante (la componente horizontal)

El Trabajo Fr El rozamiento ha hecho un trabajo negativo, es decir esa fuerza quita energía al baúl Tirando con la cuerda hacemos un trabajo de 96 J sobre el baúl Gana energía Al moverse el rozamiento hace un trabajo de -38,4 J sobre el baúl Pierde energía En neto hemos hecho (96 – 38,4) J de trabajo sobre el bául En neto gana energía

El Trabajo

El Trabajo Un cuerpo se desplaza 4 m aplicando una fuerza cuyo valor cambia con el desplazamiento según la figura. La fuerza siempre va en la dirección del desplazamiento. F (N) 4 El trabajo viene dado por el área bajo la curva, que es una circunferencia 4 X(m)

Energía Cinética ¿ ? F Aplicamos la FUERZA Provocamos movimiento Va moviéndose con velocidad V1 Sigue moviéndose con velocidad V2 Aplicamos la FUERZA Provocamos movimiento Hacemos TRABAJO Cambia velocidad del baúl Damos ENERGíA al baúl ¿ ? Relación entre trabajo aplicado y cambio de velocidad

Energía Cinética F Trabajo realizado Desplazamiento Ley de Newton Va moviéndose con velocidad V1 Sigue moviéndose con velocidad V2 Trabajo realizado Desplazamiento Ley de Newton

Energía Cinética: Fuerzas vivas Va moviéndose con velocidad V1 Sigue moviéndose con velocidad V2 Teorema de las Fuerzas Vivas A esto se le llama Energía cinética Al realizar trabajo sobre un cuerpo aumentamos su Energía Cinética Si la Energía Cinética de un cuerpo disminuye Cede Trabajo

Energía Potencial α Trabajo que hacemos al subir el cuerpo Debemos hacer una fuerza F d h mgsenα α Sin rozamiento mg Trabajo que realiza F Hacemos el mismo trabajo que si subiéramos el cuerpo verticalmente NO ES CASUALIDAD

Energía Potencial α Trabajo que hace el peso al subir el cuerpo 180º d mgsenα α Sin rozamiento mg Trabajo que realiza el PESO El peso hace el mismo trabajo que si se sube el cuerpo verticalmente NO ES CASUALIDAD

Energía Potencial CONSERVATIVA CONSERVATIVA CONSERVATIVA CONSERVATIVA El trabajo no depende del camino seguido por la fuerza peso CONSERVATIVA La fuerza gravitatoria es una fuerza CONSERVATIVA La fuerza elástica es una fuerza CONSERVATIVA La fuerza eléctrica es una fuerza CONSERVATIVA El rozamiento NO ES una fuerza

Energía Potencial ENERGÍA POTENCIAL Las fuerzas conservativas dan lugar a la Estado 1 Estado 2 Trabajo de la fuerza conservativa mg - Variación de la Energía potencial Si el sistema da trabajo (W>0) es porque disminuye su Energía Potencial El cuerpo baja por su peso mg Si el sistema recibe trabajo (W<0) aumenta su Energía Potencial Subimos el cuerpo venciendo su peso

Energía Potencial gravitatoria El baúl de masa m sube a velocidad constante Desde una altura h2 Desde una altura h1 h2 Trabajo realizado por la fuerza F: F h1 El trabajo hecho sobre el cuerpo ha aumentado su Energía Potencial

5 J más que si estuviera en el suelo Energía Potencial y cinética h2 Aumenta con la altura Esta expresión solo sirve cerca del suelo (g no es constante) F Solo podemos calcular variaciones de energía potencial Pero se suele tomar una referencia de energía potencial Se toma como referencia el suelo h1 Si decimos que un cuerpo tiene una Energía potencial de 5 J Significa que tiene una Energía potencial 5 J más que si estuviera en el suelo

Energía Potencial y cinética Estiramos el muelle con una fuerza externa F(N) K·x2 Trabajo que HACEMOS sobre el muelle Área bajo la gráfica entre X1 y X2 K·x1 Le resto Al área grande El área pequeña x(m) x1 x2 Definimos la Energía Potencial

Energía cinética y potencial se mantienen constante Energía Potencial y cinética Solo hay fuerzas conservativas Teorema de fuerzas vivas Si aumenta la energía cinética disminuye la potencial Igualamos La suma de Energía cinética y potencial se mantienen constante palabras En otras Si solo actúan fuerzas conservativas

Energía cinética y potencial se mantienen constante Energía Potencial y cinética Teorema de La suma de Energía cinética y potencial se mantienen constante conservación Si solo actúan fuerzas conservativas de la Energía mecánica

Cambio en la energía mecánica Es el trabajo NO CONSERVATIVO Energía Potencial y cinética ¿Y si también actúan fuerzas NO conservativas? Cambio en la energía mecánica Es el trabajo NO CONSERVATIVO

¿Cuánta energía se pierde en la subida del cuerpo ? Energía Potencial y cinética Pregunta 70 m ¿Cuánta energía se pierde en la subida del cuerpo ? V=40 m/s

Energía Potencial y cinética Un cuerpo es impulsado por un resorte como muestra el esquema de la figura. Considerando que el rozamiento es despreciable en el primer tramo, hasta llegar a B. Hallar: a- La compresión del resorte para la cual se deja libre la masa si pasa por el punto A con la mínima velocidad posible. b - El trabajo de la fuerza de rozamiento si es apreciable desde B en adelante, y el cuerpo llega justo hasta el punto C Datos: R = 1m m = 2 kg k = 200 N/m

Energía Potencial y cinética Sobre una superficie horizontal sin rozamiento, un resorte de constante elástica  k = 0,3 N/m está comprimido 10 cm entre dos masas de 0,5 kg y de 1 kg. Si dejamos de comprimir el resorte: a) ¿Cuál es la energía cinética de los dos cuerpos después de separarse del resorte? b) ¿Cuál es la energía cinética de cada cuerpo?