martes, 29 de marzo de 2011

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
§  Julio o joule, unidad de trabajo en el SI
§  Kilojulio: 1 kJ = 103 J
Sistema Técnico de Unidades
§  1 kilográmetro (kgm) = 1 kilogramo-fuerza x 1 metro
§  1 kgm = 9,80665 J
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 = Mk *N    
  N = m*g* cos30°                               
  
Sen 30°= y/d

d=10m/0,5
d=20m

T1 = F1 * d
T1 = 6* Nw * 20 m
T1 = 12.000 Julio  

T2 = F2 * d                                                
T2 = m*g* sen30° * d                                                
T2 = 80 kg * 9,8 2m/s2
T2 = -7.840 Julio

T3 = FR * d
T3 =M k * m*g* cos30°
T3 = (0,2)*(80 kg)*(9,8 2)*(cos 30°)*(20 m)
T3 = -2.715,85 Julio

TT = T1 + T2 + T3                                                       
TT = 12.000 J - 7.840 J - 2.715,85 J                     
 TT = 1.444,15 Julio                                                 

NOTA: El  trabajo T2 y T3 son negativos      
Porque las fuerzas F2 y FR son contrarias             
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
§  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






37 comentarios:

  1. Mira cuando se habla de "Trabajo" se esta hablando implicitamente del concepto de energía. Considero que la mejor definición para Trabajo es la acción de una fuerza F a través de una distancia x, donde si el efecto de la fuerza es provocar un desplazamiento en el mismo sentido en el que se aplico la fuerza, entonces el trabajo se considera positivo, de forma contrario será negativo.

    ResponderEliminar
  2. La Energia Se Considera Como La Capacidad Que Tiene un Cuerpo Para Realizar Un Trabajo! Por Esta Razon La Energia Es un Trabajo! =)

    ResponderEliminar
  3. que buen video el de trabajo que nos dan a demostrar cuando hay trabajo y cuando no lo hay.

    ResponderEliminar
  4. la energia nuclear es la mas barata de producir, pero a la vez es la mas contaminnante y peligrosa.
    lamentablemente muchos paises descartan lo contaminante y peligrosa que es por poner por delante el lucro. ES IMPORTANTE QUE TODOS DIGAMNOS NOO A LA ENERGIA NUCLEAR.

    CADA BARRITA NUCLEAR DURA CASI MIL AÑOS EN DESINTEGRARSE, NO SIN ANTES DESTRUIR TODO LO QUE ESTE CERCA

    ResponderEliminar
  5. dilan medina 11°01
    la energía nuclear es muy peligrosa y contaminante ya que puede causar repercusiones en el medio ambiente y en el hombre ya que puede causar la muerte. y los lo mas peligroso la radiación y un na posible explosión nuclear.

    ResponderEliminar
  6. La energía nuclear procede de reacciones de fisión o fusión de átomos en las que se liberan gigantescas cantidades de energía que se usan para producir electricidad.

    ResponderEliminar
  7. Que Causas produce la radacion en el ser humando y el planeta?

    ResponderEliminar
  8. segun la definicion de trabajo podemos decir que el trabajo es positivo si la fuerza tiene el mismo sentido que el movimiento del cuerpo

    ResponderEliminar
  9. tambien que el trabajo es negativo cuando la fuerza lleva un sentido contrario al movimiento del cuerpo

    ResponderEliminar
  10. tambien podemos deducir cuando no hay trabjo, no se realiza trabajo cuando cuando se realiza una fuerza pero no hay un desplazamiento d=0

    ResponderEliminar
  11. segun la potencia es na magnitud directamente proporcional al trabajo

    ResponderEliminar
  12. sobre la energia, se dice que la energia es la capicidad que tiene un cuerpo para realizar un tarbajo

    ResponderEliminar
  13. energia potencial segun lo leido se puede afirmar que si no hay altura entonces la energia potencial es cero. Ep=0

    ResponderEliminar
  14. también es importante destacar el como se obtiene la energía.
    La materia posee energía como resultado de su movimiento o de su posición en relación con las fuerzas que actúan sobre ella. La energía no se puede crear ni destruir. Sin embargo la Energía solar es producida en el Sol como resultado de reacciones nucleares de fusión y llega a la Tierra a través del espacio en cuantos de energía llamados fotones, que interactúan con la atmósfera y la superficie terrestres.

    ResponderEliminar
  15. la energia potencial depende de la posicion del cuerpo

    ResponderEliminar
  16. las unidades de medida de la energia son:
    foot-poundal
    ergio
    kilogrametro

    ResponderEliminar
  17. la energia cinetica es la parte de la energia mecanica, de un cuerpo y corresponde al trabajo o las transformaciones que un cuerpo puede producir, debido a su movimiento, esto quiere decir que, los cuaerpos en movimientos poseen energia cinetica, los que estan en reposo no. un ejemplo de esta aplicacion puede ser que cuando en la edad media los atacantes de un castillo empujaban las puertas con un pesado arriete , un tronco grande y pesado, reforsado con hierro y bronce.

    ResponderEliminar
  18. Tambien es muy bueno destacar que uno aveces hace trabajos en la vida cotidiana y uno no lo sabe como nos muestra el ejemplo del columpio uno cree que no hay trabajo pero si lo hay

    ResponderEliminar
  19. Luis Steven
    miren que cuando se habla de trabajo se habla de la aplicación de una fuerza, también se da un flujo de energía.

    ResponderEliminar
  20. La energía es la capacidad de producir algún tipo de trabajo o poner algo en movimiento. Si bien el término puede definirse desde una variedad amplia de enfoques, lo cierto es que todos ellos guardan algún tipo de relación con la definición provista. La energía es un tópico de enorme relevancia para la actividad humana, en la medida en que permite el desarrollo de la vida en la tierra y sostiene la actividad economica...

    ResponderEliminar
  21. Todo sucede gracias a la energía: sin ella no habría vida en la tierra.La energía se clasifica en 7 tipos: energía química, luminosa, nuclear, etc. Todos los tipos de energía pueden transformarse en otro, los cual implica siempre la realización de un trabajo.

    ResponderEliminar
  22. sergio lamadrid
    tambien se dice que cuando mayor es el tiempo que actu la fuerza, mayor sera su velocidad y por lo tanto su energia cinética sera tambien mayor.

    ResponderEliminar
  23. energia potencial: Para una misma altura, la energía del cuerpo dependerá de su masa. Esta energía puede ser transferida de un cuerpo a otro y aparecer como energía cinética o de deformación. Sin embargo, mientras el cuerpo no descienda, la energía no se manifiesta: es energía potencial.

    ResponderEliminar
  24. 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.

    ResponderEliminar
  25. la energia es una magnitud escalar ( se puede medir), una de las características de esta es que se transmite de un cuerpo a otro,se transforma, permanece en el tiempo y se presenta de muchas formas como por ejemplo:
    energia electrica
    energia eolica
    energia nuclear
    energia quimica
    energia hidraulica
    entre otras...

    ResponderEliminar
  26. la energia tambien se produce cuando hacemos un trabajo, es decir cuando hacemos un trabajo
    estamos ocupando energi 11ª1

    ResponderEliminar
  27. La energía cinética se incrementa con el cuadrado de la rapidez. Así la energía cinética es una medida dependiente del sistema de referencia. La energía cinética de un objeto está también relacionada con su momento lineal,el valor de la energía cinética siempre es positivo, y depende del sistema de referencia que se considere al determinar el valor (módulo) de la velocidad.

    ResponderEliminar
  28. otro tipo de energia es la energia hidraulica o energia hidrica esta se obtiene del aprovechamiento de la energia potencial y cinetica de la corriente de agua ya sea en mareas o saltos de aguas. esta es buena alternativa para conseguir energia sin tantos contaminantes!!!!!!

    ResponderEliminar
  29. Un ejemplo de esto puede ser el sistema solar. En el centro de masas del sistema solar, el sol está (casi) estacionario, pero los planetas y planetoides están en movimiento sobre él. Así en un centro de masas estacionario, la energía cinética está aun presente. Sin embargo, recalcular la energía de diferentes marcos puede ser tedioso, pero hay un truco. La energía cinética de un sistema de diferentes marcos inerciales puede calcularse como la simple suma de la energía en un marco con centro de masas y añadir en la energía el total de las masas de los cuerpos que se mueven con rapidez relativa entre los dos marcos.

    ResponderEliminar
  30. podemos decir que El término energía tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas con la idea de una capacidad para obrar, transformar o poner en movimiento. En física, «energía» se define como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología y economía, «energía» se refiere a un recurso natural (incluyendo a su tecnología asociada) para extraerla, transformarla, y luego darle un uso industrial o económico.

    ResponderEliminar
  31. los estragos ocurridos en japon no se comparan con lo ocurrido en hiroshima y nagasaki, aqui sucedio una tragedia en la cual aun pueden observarse sus estragos.

    ResponderEliminar
  32. tembien existe la energia gravitacional o energía potencial gravitatoria, es la capacidad que tienen los cuerpos para realizar un trabajo debido a la configuración de masas que lo rodea, es decir, si un cuerpo es afectado por un campo gravitatorio, tiene la capacidad de moverse debido a la fuerza que las masas ejercen sobre el

    ResponderEliminar
  33. 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.[1] 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.

    ResponderEliminar
  34. tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas con la idea de una capacidad para obrar, transformar o poner en movimiento. En física, energía se define como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología y economía,energía se refiere a un recurso natural (incluyendo a su tecnología asociada) para extraerla, transformarla, y luego darle un uso industrial o económico.

    ResponderEliminar
  35. potencia (símbolo P) es la cantidad de trabajo efectuado por unidad de tiempo

    ResponderEliminar
  36. Trabajo: Es Una Magnitud Escalar, Es La Cantidad De Fuerza Multiplicada Por La Distancia Que Recorre La Fuerza.
    Potencia: Capacidad De Trabajo Realizado EN Un Determinado Tiempo.
    Energía: Capacidad Para Realizar Un Trabajo.
    Podemos Ver Que Tanto La Energía Como La Potencia Es Necesario El Trabajo.

    ResponderEliminar