Seminari de Física i Química IES Dr Puigvert Seminari de Física i Química TREBALL I ENERGIA

Seminari de Física i Química IES Dr Puigvert Seminari de Física i Química OBJECTIUS Considerar el treball mecànic com una forma de transferència d’energia entre els cossos. Calcular el treball d’una força constant. Calcular el treball d’una força variable a partir de la representació gràfica de la seva component tangencial en funció de la posició. Conèixer l’expressió de l’energia cinètica d’un cos en moviment. Interpretar, a partir del teorema de les forces vives, la relació entre el treball de la força resultant i l’energia cinètica d’un cos. Conèixer l’expressió de l’energia potencial gravitatòria i elàstica d’un cos. Conèixer el principi de conservació de l’energia mecànica i utilitzar‑lo per a resoldre problemes de moviment de cossos en el camp gravitatori terrestre. Comprendre el concepte de potència i calcular la potència mecànica desenvolupada per un sistema.

Seminari de Física i Química IES Dr Puigvert Seminari de Física i Química Magnituds escalars (no vectorials) Energia mesura la capacitat de fer un treball. Treball i energia són magnituds “semblants”. Tenen mateixes unitats. La relació entre treball i temps és la potència. Estudiarem l'energia mecànica, diferenciant, sobretot, la cinètica i la potencial.

Seminari de Física i Química IES Dr Puigvert Seminari de Física i Química TREBALL Fórmula: W = F.Ds (*) Treball és igual a força per desplaçament (*) Si la força s’aplica en la mateixa direcció en què es produeix el moviment En cas contrari, la fórmula és: W = F.Ds.cos α (**) (**) α és l’angle que formen les direccions de la força i de la trajectòria en la qual es produeix el moviment. Valors: cos 0º = 1; cos 90º = 0; cos 180º= - 1 Exemple: Si F va a favor del moviment, F realitza f F un treball positiu. Es mesura en Joules. P Si f va en contra del moviment, f realitza un treball negatiu i si P no va ni a favor ni en contra del moviment, P no fa treball.

Seminari de Física i Química IES Dr Puigvert Seminari de Física i Química UNITATS En el S I Joule = Newton · metre En funció de les unitats fonamentals del SI: Joule = kg . m/s2 . m Joule = kg . m2 . s-2 Comproveu que el treball té l’ equació de dimensions: ML2T-2

Interpretació gràfica del treball IES Dr Puigvert Seminari de Física i Química Interpretació gràfica del treball El treball és, en cada gràfica, l’àrea ombrejada.

Seminari de Física i Química IES Dr Puigvert Seminari de Física i Química ENERGIA Capacitat de realitzar un treball Principi de conservació: L’energia ni es crea ni es destrueix, només es transforma ENERGIA MECÀNICA: Ec + Ep E. Cinètica: és la que té un cos a causa del seu moviment. Ec = ½m.v2 E. Potencial gravitatòria: és la que té un cos a causa de la seva posició. Ep = m.g.h E. Potencial elàstica: és la que té un cos a causa de la seva posició. Ep = ½k.x2 Es mesuren en Joules. Comproveu que el treball i les dues energies mencionades tenen la mateixa equació de dimensions (ML2T-2).

Relació treball-energia IES Dr Puigvert Seminari de Física i Química Relació treball-energia El cos en la posició elevada té una energia potencial que s’ha transformat en energia cinètica al punt més baix.

Seminari de Física i Química IES Dr Puigvert Seminari de Física i Química POTÈNCIA Treball realitzat en una unitat de temps Fórmula: P = W/t Unitat: Watt 1 W=1J/1s Altres unitats: kW, CV(HP) Equivalències: 1kW = 1000 W 1 CV = 735,5 W Cerqueu l’equació de dimensions de la potència. Esbrineu de què és unitat el kW·h Cerqueu l’equivalència del kW·h en la unitat corresponent al SI

Seminari de Física i Química IES Dr Puigvert Seminari de Física i Química RENDIMENT És la relació que hi ha entre el treball que produeix, Wú , i el treball que se li subministra, Wm , o treball motor. Sovint diem que el rendiment d’una màquina és la relació entre l’energia útil i la consumida. h = Wú / Wm És un nombre comprès entre 0 i 1, per això es sol donar en %.