Alumnos:*Campos Lecuona Alexis*Carrizales Hernández Arely    Maestro: Ernesto*Galván Villa fuerte Ernesto     Yáñez Segura...
ENERGÍA MECÁNICA La energía mecánica es la parte de  la física que estudia el equilibrio y el  movimiento de los cuerpos ...
   En la mecánica suele decirse que la energía representa “ la capacidad de producir    un trabajo”   Demostración de la...
Fx = m . a    que conlleva     m . g . sen b = m . a   La relación entre las velocidades vf y vo del cuerpo cuando se enc...
   Conservación de la energía mecánica.    Si no hay rozamiento la energía mecánica    siempre se conserva.    Si un cuer...
   Ejemplo    CALCULAR LA ENERGÍA MECÁNICA DEL    CARRITO EN EL PUNTO A.
La energía mecánica del carrito en el punto A va a ser la sumade las energíascinética y potencial.
Energía Cinética La energía cinética llamada energía en  movimiento es la energía que posee un  cuerpo de masa 2m” y con ...
   Es un error común creer que por    movimiento se habla de movimiento    lineal v. existe también el movimiento    angu...
   La energía cinética es la energía que un objeto posee debido a su    movimiento. La energía cinética depende de la mas...
  La energía cinética depende de la masa y   la velocidad del objeto según la ecuación:    E=( 1/2 )mv2Donde m es la masa...
 La energía cinética, es la parte de la  energía mecánica de un cuerpo y  corresponde al trabajo o alas  transformaciones...
Unidades De Medida   Por tratarse de una energía y como es de suponer la energía    cinética se mide en las mismas unidad...
Tipos de energía cinética Energía vibracional: esta involucra  movimiento vibratorio sin que el cuerpo  se desplace. Ene...
   Ejemplo: Un cuerpo tiene una mas “m” de 8  kg y lleva una velocidad de 4m                               sDatos:      ...
 Formula:   Ec = mv2         2Desarrollo:  Ec= (8kg)(4m/s2)    (8kg)(16m2/s2)           2                 2    128kgm2/s2...
Energía Potencial La energía potencial puede pensarse  como la energía almacenada de un  sistema, o como una medida del t...
Tipos de energía potencial Elástica: La que posee un muelle  estirado o comprimido. Química: la que posee un combustible...
  Ejemplo: Un automóvil de 1000kg sube  por una pendiente de 30m de longitud,  inclinada a 35°. Si no hay fricción, ¿Cuál...
Trabajo mecánico   En física el concepto de trabajo se usa en un    sentido mucho mas restringido.   Diremos que se efec...
   A)una fuerza vencida   B)un desplazamiento de esta a lo largo    de su línea de acción.   Por lo tanto no habrá trab...
   Trabajo=(fuerza    vencida)(desplazamiento)   Si llamamos T al trabajo, Fala fuerza y    d al desplazamiento, entonce...
   El trabajo mecánico efectuado por    una fuerza para mover un cuerpo se    obtiene multiplicando el    desplazamiento ...
Unidades de trabajo En general, de acuerdo con la  formula, una unidad de trabajo se  obtiene multiplicando una unidad de...
 Es importante considerar y medir  también, la potencia desarrollada,  en un momento dado, por una  maquina en movimiento...
  Ejemplo: ¿Cuál es el trabajo que   desarrolla una persona para mover   una carrito del supermercado si se le   aplica u...
POTENCIA   En física, potencia es la cantidad de    trabajo efectuado por unidad de    tiempo. Esto es equivalente ala   ...
 La unidad de potencia en el sistema  internacional es el vatio, el cual es  equivalente a un joule por segundo. Fuera d...
   La potencia es el trabajo o    transferencia de energía realizada    en la unidad de tiempo. Se mide en    Watt o Kilo...
   La medición de la potencia puede    hacerse o en la fuente o a cierta    distancia de la fuente, midiendo la    presió...
Tipos de potencia Potencia Aparente: es la potencia  que determina la presentación en  corriente de un transformador y re...
Potencia reactiva: Es la potencia que los campos  magnéticos rotantes de los motores o  balastros de iluminación intercam...
Ejemplo:Un elevador de 300kg sube una altura de 100m en 3 min a   velocidad constante. ¿Cuánto aumenta su en HP. Datos:  ...
MECANICA Energía Mecánica              Energía Cinética                Energía                                            ...
MECANICA                                    Trabajo  Potencia                         Mecánico                            ...
Conclusiones:   Las energía cinética & potencial se    transforman entre si, sus suma se denomina    energía mecánica y e...
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Energia mecanica, potencial & cinetica

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  1. 1. Alumnos:*Campos Lecuona Alexis*Carrizales Hernández Arely Maestro: Ernesto*Galván Villa fuerte Ernesto Yáñez Segura*Gutiérrez Rmz. Carlos David*Ibarra Abundis Diana Laura Física 1*Segura Rosas Alejandro*Silva Sánchez Eder Paolo 4av-informatica
  2. 2. ENERGÍA MECÁNICA La energía mecánica es la parte de la física que estudia el equilibrio y el movimiento de los cuerpos sometidos a la acción de fuerzas. La energía mecánica se deriva de la energía cinética y energía potencial
  3. 3.  En la mecánica suele decirse que la energía representa “ la capacidad de producir un trabajo” Demostración de la ecuación de la energía mecánica. Se define energía mecánica como la suma de sus energías cinética y potencial de un cuerpo: Em = ½ m . v2 + m . g . h Para demostrar esto hay que conocer la segunda ley de Newton: F=m.a Siendo F la fuerza total que actúa sobre el cuerpo, m la masa y a la aceleración. También se debe saber la cinemática relacionada con posición en cuerpos con aceleración y una de sus fórmulas que lo demuestran vf2 = vo2 + 2 . a . Δx Se parte de un cuerpo que desciende por un plano inclinado liso. La fuerza que provoca la aceleración con que desciende es la componente x del peso Px Se aplica la ley de Newton:
  4. 4. Fx = m . a que conlleva m . g . sen b = m . a La relación entre las velocidades vf y vo del cuerpo cuando se encuentra a unas alturas hf y ho es: vf 2 = vo2 + 2 . a . Δx que conlleva a = (vf2 – vo2)/ 2 . Δx Al introducir esto en la segunda ley de Newton: m . (vf2 – vo2)/ 2 . Δx = m . g . sen b Como ho – hf = Δx . sen b m . (vf2 – vo2)/ 2 = m . g . (ho – hf) y separando los momentos inicial y final: ½ m . vo2 + m . g . ho = ½ m . vf2 + m . g . hf Esto permite afirmar: La energía mecánica de un cuerpo en un instante del movimiento Eo es igual a la de cualquier otro Ef. La energía mecánica se mantiene constante.
  5. 5.  Conservación de la energía mecánica. Si no hay rozamiento la energía mecánica siempre se conserva. Si un cuerpo cae desde una altura se producirá una conversión de energía potencial en cinética. La pérdida de cualquiera de las energías queda compensada con la ganancia de la otra, por eso siempre la suma de las energías potencial y cinética en un punto será igual a la de otro punto. Em = cte
  6. 6.  Ejemplo CALCULAR LA ENERGÍA MECÁNICA DEL CARRITO EN EL PUNTO A.
  7. 7. La energía mecánica del carrito en el punto A va a ser la sumade las energíascinética y potencial.
  8. 8. Energía Cinética La energía cinética llamada energía en movimiento es la energía que posee un cuerpo de masa 2m” y con una velocidad “v” es dada por la siguiente expresión. Ec= mv2 2Donde:Ec= Energía cinéticaM= MasaV= Velocidad del móvil
  9. 9.  Es un error común creer que por movimiento se habla de movimiento lineal v. existe también el movimiento angular w, y no puede ser ignorado. Desde un punto de vista formal, la energía cinética es el trabajo necesario para acelerar una partícula desde una velocidad (angular y lineal) nula hasta una velocidad (angular y lineal) dada.
  10. 10.  La energía cinética es la energía que un objeto posee debido a su movimiento. La energía cinética depende de la masa y la velocidad del objeto según la ecuación E = (1/2)mv2 donde m es la masa del objeto y v2 la velocidad del mismo elevada al cuadrado. El valor de E también puede derivarse de la ecuación E = (ma)d donde a es la aceleración de la masa m y d es la distancia a lo largo de la cual se acelera. Las relaciones entre la energía cinética y la energía potencial, y entre los conceptos de fuerza, distancia, aceleración y energía, pueden ilustrarse elevando un objeto y dejándolo caer. Cuando el objeto se levanta desde una superficie se le aplica una fuerza vertical. Al actuar esa fuerza a lo largo de una distancia, se transfiere energía al objeto. La energía asociada a un objeto situado a determinada altura sobre una superficie se denomina energía potencial. Si se deja caer el objeto, la energía potencial se convierte en energía cinética
  11. 11.  La energía cinética depende de la masa y la velocidad del objeto según la ecuación: E=( 1/2 )mv2Donde m es la masa del objeto y v2 la velocidad del mismo elevada al cuadrado.El valor de E también puede derivarse de la ecuación:E= (ma)dDonde a es la aceleración de la masa m y d es la distancia a lo largo de la cual se acelera.
  12. 12.  La energía cinética, es la parte de la energía mecánica de un cuerpo y corresponde al trabajo o alas transformaciones que un cuerpo puede producir, debido a su movimiento, es decir, todos los cuerpos en movimiento tienen energía cinética, cuando esta en reposo, no tiene energía cinética. Esta capacidad de realizar cambios, que poseen los cuerpos en movimientos, se debe fundamentalmente, a dos factores: la masa del cuerpo y su velocidad. Un cuerpo que posee una gran masa, podrá producir grandes afectos y transformaciones debido a su movimiento.
  13. 13. Unidades De Medida Por tratarse de una energía y como es de suponer la energía cinética se mide en las mismas unidades que la energía mecánica: el joule, el erg & el kilowatt-hora. A modo de ejemplo, podemos señalar que un cuerpo de 2 kilogramos de masa, que se mueve con una rapidez de 1m/s, tiene una energía cinética de 1 joule. Operacionalmente, la forma de determinar la energía cinética de un cuerpo consiste en multiplicar la mitad de su masa por el cuadrado de su velocidad. El cuadrado de la velocidad del cuerpo, es la velocidad multiplicada por si misma.Es decir: Ec= ½(m*v2)
  14. 14. Tipos de energía cinética Energía vibracional: esta involucra movimiento vibratorio sin que el cuerpo se desplace. Energía radiante: la cual se genera al moverse los electrones dentro de los átomos a mayor velocidad. Energía calórica: la cual se encuentra íntimamente relacionada con el movimiento aleatorio de la moléculas. Energía rotacional: la cual se encuentra relacionada con los cuerpos que rotan
  15. 15.  Ejemplo: Un cuerpo tiene una mas “m” de 8 kg y lleva una velocidad de 4m sDatos: 8 kgM= 8kgV= 4m/sEc= ? 4m s
  16. 16.  Formula: Ec = mv2 2Desarrollo: Ec= (8kg)(4m/s2) (8kg)(16m2/s2) 2 2 128kgm2/s2 2Recordando que j=kg/m2, entonces:Ec= 64 J
  17. 17. Energía Potencial La energía potencial puede pensarse como la energía almacenada de un sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Mas rigurosamente la energía potencial es una magnitud escalar asociado a un campo de fuerzas
  18. 18. Tipos de energía potencial Elástica: La que posee un muelle estirado o comprimido. Química: la que posee un combustible, capaz de liberar calor. Eléctrica: la que posee un condensador cargado, capaz de encender una lámpara.
  19. 19.  Ejemplo: Un automóvil de 1000kg sube por una pendiente de 30m de longitud, inclinada a 35°. Si no hay fricción, ¿Cuál es la energía potencial del automóvil al termino del recorrido? Datos: Formula:m=1000kg Ep= wh= mghd=30m0=35°Ep=? *calculamos la altura h de la pendiente con sen35°= h dDespejamos h:h=sen35°=(30)(sen35°)=17.2
  20. 20. Trabajo mecánico En física el concepto de trabajo se usa en un sentido mucho mas restringido. Diremos que se efectúa trabajo mecánico cuando se vence una fuerza a los largo de su propia línea de acción. Este concepto de trabajo implica como necesarias, las dos condiciones siguientes:
  21. 21.  A)una fuerza vencida B)un desplazamiento de esta a lo largo de su línea de acción. Por lo tanto no habrá trabajo mecánico cuando cualquiera de estos dos factores sea nulo o no exista.
  22. 22.  Trabajo=(fuerza vencida)(desplazamiento) Si llamamos T al trabajo, Fala fuerza y d al desplazamiento, entonces tendremos la siguiente formula para medir el trabajo.
  23. 23.  El trabajo mecánico efectuado por una fuerza para mover un cuerpo se obtiene multiplicando el desplazamiento por la componente de la fuerza en la dirección del desplazamiento.
  24. 24. Unidades de trabajo En general, de acuerdo con la formula, una unidad de trabajo se obtiene multiplicando una unidad de fuerza por una unidad de longitud. En el sistema internacional la unidad se llama joule. Un joule es el trabajo efectuado por la fuerza de 1 newton al desplazar su punto de aplicación de 1 m en la misma dirección y sentido de la fuerza.
  25. 25.  Es importante considerar y medir también, la potencia desarrollada, en un momento dado, por una maquina en movimiento. Sea F una fuerza continua y constante que actúa sobre un cuerpo en movimiento. Si consideramos un intervalo de tiempo t, Suficiente pequeño como para estimar instantánea la velocidad y el camino recorrido d , en ese intervalo, entonces es: T=F ( d)
  26. 26.  Ejemplo: ¿Cuál es el trabajo que desarrolla una persona para mover una carrito del supermercado si se le aplica una fuerza constante de 10 N a un ángulo de 40° para desplazarlo una distancia de 12m? Datos: Formula: F= 10N T= Fd Cos40° ° = 40° d = 12mDESARROLLO:T= Fd cos40°= (10N)(12m)(cos40°)= 91.92J
  27. 27. POTENCIA En física, potencia es la cantidad de trabajo efectuado por unidad de tiempo. Esto es equivalente ala velocidad de cambio de energía en un sistema o al tiempo empleado en realizar un trabajo, según queda definido por: P=E/T Donde: P es la potencia E es la energía o trabajo T es el tiempo
  28. 28.  La unidad de potencia en el sistema internacional es el vatio, el cual es equivalente a un joule por segundo. Fuera del Sistema internacional también se utilizan el caballo de vapor y el horse power (HP), equivalente a 746 W.
  29. 29.  La potencia es el trabajo o transferencia de energía realizada en la unidad de tiempo. Se mide en Watt o Kilowatt
  30. 30.  La medición de la potencia puede hacerse o en la fuente o a cierta distancia de la fuente, midiendo la presión que las ondas inducen en el medio de propagación. En cada caso respectivo se utilizaría la unidad de potencia acústica (que en el sistema internacional es el vatio, W) o la unidad de presión (que en el sistema internacional es el pascal, PA).
  31. 31. Tipos de potencia Potencia Aparente: es la potencia que determina la presentación en corriente de un transformador y resulta de considerar la tensión aplicada al consumo por la corriente que este demanda. Potencia activa: es la que se aprovecha como potencia útil en el eje del motor, la que se transforma en calor, etc. Es la potencia realmente consumida por el cliente y por lo tanto paga por el uso de la misma.
  32. 32. Potencia reactiva: Es la potencia que los campos magnéticos rotantes de los motores o balastros de iluminación intercambian con la red eléctrica sin significar un consumo de potencia útil o activa.
  33. 33. Ejemplo:Un elevador de 300kg sube una altura de 100m en 3 min a velocidad constante. ¿Cuánto aumenta su en HP. Datos: Formulas:m= 300kg T=Ep=Fh=wh=mghh=100mt=2min P=T / tEp=?P=?(HP)Desarrollo: El trabajo desarrollado es igual a la energía potencial, entonces:Ep=mgh=(300kg)(9.8m/s2)(100m)=2.94 x 10exp5 JP=T/t= 2.94x10exp5 J =2450W = 2.45 kW 120sP= 2.45 kW (1.34 HP) = 3.28 HP 1kW
  34. 34. MECANICA Energía Mecánica Energía Cinética Energía Potencial La energía almacenada deEs la capacidad que tiene La capacidad que posee un un sistema, o como unaun cuerpo de realizar cuerpo en movimiento para medida del trabajo que unmovimiento. realizar un trabajo. sistema puede entregar. Es una magnitud escalar asociado a un campo de fuerzas. F=m.a Ec= ½ mv2 Ep= wh = mgh
  35. 35. MECANICA Trabajo Potencia Mecánico se efectúa trabajoEs la cantidad de mecánico cuando setrabajo efectuado vence una fuerza apor unidad de los largo de su propiatiempo. línea de acción.. P=E/T Trabajo=(fuerza vencida)(desplazami ento)
  36. 36. Conclusiones: Las energía cinética & potencial se transforman entre si, sus suma se denomina energía mecánica y en determinadas condiciones permanece constante. En algunas ocasiones un cuerpo puede tener ambas energías como por ejemplo la piedra que cae desde un edificio: tiene energía potencial por que tiene peso y esta a una altura y al pasar los segundos la ira perdiendo (disminuye la altura) y posee energía cinética por que al caer lleva velocidad, que encada vez ira aumentando gracias ala aceleración de la gravedad.
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