miércoles, 30 de marzo de 2011
martes, 29 de marzo de 2011
Energia Nuclear
La energía nuclear o energía atómica es aquella energía que se obtiene a partir de reacciones nucleares, es decir a partir de reacciones de partículas y núcleos atómicos. Estas reacciones pueden darse de forma espontánea o bien pueden ser provocadas por el ser humano.
El ser humano ha hecho uso desde hace bastante tiempo de la energía nuclear para obtener electricidad y para ello ha procedido a laconstrucción de centrales nucleares.
Las centrales nucleares son instalaciones que producen electricidad gracias a la utilización de reactores nucleares, que son dispositivos preparados para producir una reacción nuclear controlada. Una descontrolada sería la que ocurrió en Hiroshima, o sea una bomba atómica.
Para producir electricidad mediante reacciones nucleares, las centrales nucleares utilizan como materia prima los llamados materiales fisionables,que mediante sus reacciones proporcionan calor. Luego este calor es empleado por un ciclo termodinámico para mover un alternador y producir energía eléctrica. Este es el funcionamiento típico de una central nuclear.
Lo más común es que las centrales nucleares utilicen elementos químicos como el uranio o el plutonio para las reacciones nucleares necesarias.
Si bien en sí misma la energía nuclear no genera gases contaminantes a la atmósfera como las centrales de carbón, sí generan residuos radiactivos los cuales son contaminantes y peligrosos y requieren ser albergados endepósitos aislados y controlados.
También son peligrosas cuando no están controladas, como ha ocurrido en el famoso accidente de Chernobil, y en los diversos accidentes que han ocurrido en las centrales atómicas españolas.
Trabajo, Energia Y Potencia....
TRABAJO
En mecánica clásica, el trabajo que realiza una fuerza se define como el producto de ésta por el camino que recorre su punto de aplicación y por el coseno del ángulo que forman el uno con el otro. El trabajo es una magnitud física escalar que se representa con la letra (del inglés Work) y se expresa en unidades de energía, esto es en julios o joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades.
Es el producto de la fuerza que recorre su p unto de aplicacion y por el coseno del angulo que forma uno con el otro
IMÁGENES
UNIDADES DE TRABAJO
Sistema Internacional de Unidades
§ Kilojulio: 1 kJ = 103 J
Sistema Técnico de Unidades
§ 1 kilográmetro (kgm) = 1 kilogramo-fuerza x 1 metro
Sistema Cegesimal de Unidades
§ Ergio: 1 erg = 107 J
Sistema anglosajón de unidades
§ Termia inglesa (th), 105 BTU
§ BTU, unidad básica de trabajo de este sistema
Sistema técnico inglés
§ pie-libra (foot-pound) (ft-lb)
§
§ Ergio: es el trabajo efectuado por la fuerza de una DINA, cuando el punto material a que se le aplica , se desplaza un metro.
§ Julio: es el trabajo efectuado por la fuerza de un Newton, cuando el punto material a que se le aplica, se desplaza un metro.
§ Como unidad secundaria de trabajo existe también el kilográmetro o sea el trabajo realizado por la fuerza de un kilogramo a lo largo de un metro de distancia. Se aclara que el kilogramo no es la unidad que corresponda a ninguno de los sistemas de unidades que hemos venido empleando y que más bien es la unidad industrial de trabajo.
FORMULAS DE TRABAJO
W= F * D
EJEMPLOS
Un cuerpo de 80000 gramos se desea levantar hasta una altura de 1000 cm por medio de un plano inclinado que forma un ángulo de 30 grados con la horizontal. Si la fuerza que ejerce atreves de la cuerda es de 6* Nw y el coeficiente de rozamiento es cinético k) entre la superficie y la masa es 0,2. Calcular:
a) El trabajo realizado por cada una de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo
b) El trabajo neto realizado
Datos:
m=80.000 gr-------------> 80 kg
y= 1.000 cm -------------> 10m
Mk =0,2
F1 = 6* Nw
N = normal
F2 = m*g* sen30°
FR = M
N = m*g* cos30°
Sen 30°= y/d
A la fuerza a la que va el cuerpo.
POTENCIA
Es el trabajo realizado por una particula en la unidad de tiempo, es decir la rapdez de realización de un trabajo. Potencia es una magnitud directamente proporcional al trabajo, e inversamente proporcional al tiempo correspondiente.
IMAGENES
UNIDADES DE POTENCIA
§ Sistema Internacional (SI):
§ vatio, (W)
§ Sistema inglés:
§ caballo de potencia o horse power, (HP)
§ 1 HP = 550 ft·lbf/s
§ 1 HP = 745,699 871 582 270 22 W
§ kilográmetro por segundo, (kgm/s)
§ ergio por segundo, (erg/s)
§ Otras unidades:
§ caballo de vapor, (CV)
FORMULAS DE POTENCIA
P = W/t
P = T / t P = F · d / t P = F · V
EJEMPLOS
Con una grua se elevan 3750 kg de tierra a una altura de 45 metros en un tiempo de 15 min, la potencia desarrollada por los motores de la maquina es:
Datos:
m= 3750
h= 45 m
t= 15m -----> 900seg
f= m*g
f= 3750* 9,8m/s2
P= T/t=F*d =F*d/t
T=F*d
T=36750Nw* 45m
T = 1653.750 Julio
P= 1653.750 julio/ 900Seg= 1837,5 Watt
ENERGIA
Se entiende por energía la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo. Como consecuencia de este concepto la energía de un cuerpo o sistema se mide por el trabajo que el cuerpo o sistema realice. La energía que es una puede presentarse bajo diferentes formas como: energía química, luminosa, sonora, mecánica, radiante, nuclear, etc...
ENERGIA POTENCIAL
la energía potencial es energía que mide la capacidad que tiene dicho sistema para realizar un trabajo en función exclusivamente de su posición o configuración. Puede pensarse como la energía almacenada en el sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar.
ENERGIA CINETICA
La energía cinética de un cuerpo es una energía que surge en el fenómeno del movimiento. Está definida como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una masa dada desde el reposo hasta la velocidad que posee. Una vez conseguida esta energía durante la aceleración, el cuerpo mantiene su energía cinética salvo que cambie su rapidez o su masa. Para que el cuerpo regrese a su estado de reposo se requiere un trabajo negativo de la misma magnitud que su energía cinética.
FORMULA DE ENERGIA CINETICA
T= F*d
F= m*a
T= m*a 1/2* a*t2
T= 1/2 m*a2*t2
T=1/2 m*v2 f
Ec= 1/2 m*V2
EJEMPLOS
Un avion vuela horizontalmente a 1000m de altura, con una rapidez DE 40 M/ SEG. El piloto deja caer un bulto de masa 10 kg.
¿Con que velocidad llega el bulto al suelo? ¿cual es la energia cientica del bulto en el instante en que llega al suelo?
(g=10m/s2)
Datos
h= 1000m
V.= 40m/seg
Vf= ?
Ec= ?
Vf2= V.2+ 2*g*h
Vf2= (40m/s)2 + 2 (10m/s2)* (1000m)
Vf2= (1600m2/s2) + 20.000 m2/s2
Vf2= 21600m2/s2
Vf= 146,96 m/s
Ec= 1/2* m*v2
Ec= 1/2 (10kg) (21597,2416 m2/s2)
Ec= 107986,20 Julio
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