Traballo, enerxía e potencia. Conservación da enerxía.

1. TRABALLO E ENERXÍA Francisco Mariño Domínguez 1º bacharelato

2. O produto escalar de dous vectores

3. O traballo O traballo, W, defínese como o produto escalar da forza por o desprazamento. A súa unidade no S.I e o Xulio, [ J ] 1 J = 1 N · 1 m

4. Traballo e esforzo

5. O traballo pode ser negativo W > 0 W = 0 W < 0 W < 0

6. Interpretación gráfica do traballo (forza constante)

7. Interpretación gráfica do traballo (forza variable) F S (x) = - k x F P F S Lonxitude normal x > 0 x < 0

8. Interpretación gráfica do traballo (forza variable) x 2 W = F P (x) dx x 1 F S (x) = - k x W F P F S Lonxitude normal

9. A enerxía cinética A enerxía cinética é a capacidade de facer un traballo que ten un corpo polo feito de estar en movemento.

10. Teorema da enerxía cinética ou teorema das forzas vivas W = F · d = ( m a ) d = m [ ( v 2 2 – v 1 2 ) / 2d ] d = (1/2) m v 2 2 – (1/2) m v 1 2 = Ec f – Ec 0

11. Teorema da enerxía cinética ou teorema das forzas vivas v 1 = 0 v 2 = 44 m/s O traballo realizado é invertido en variar a enerxía cinética  X  F neta

12. As Forzas conservativas A forza conservativa é capaz de devolver integramente o traballo realizado por unha forza exterior que ten sentido oposto a ela. Este traballo almacénase en forma de enerxía potencial. Exemplos: A forza gravitatoria, a forza elástica e as forzas eléctricas.

13. Enerxía potencial gravitatoria É a capacidade de producir traballo a causa da posición que ocupa un corpo

14. Enerxía potencial gravitatoria

15. Enerxía potencial elástica É a capacidade de producir traballo que ten un obxecto deformado No caso dun resorte

16. Enerxía potencial elástica

17. Conservación da enerxía mecánica (en presenza de forzas conservativas) Denominamos enerxía mecánica á suma das enerxías cinética, e potencial (gravitatoria e/ou elástica) A enerxía potencial convértese en enerxía cinética de xeito que a enerxía mecánica mantense constante.

18. Conservación da enerxía mecánica (en presenza de forzas conservativas) A ENERXÍA TOTAL É CONSTANTE

19. 2 exemplos sinxelos da conservación da enerxía A enerxía potencial convértese en enerxía cinética de xeito que a enerxía mecánica mantense constante.

20. Frozas disipativas.Traballos non conservativos (rozamento) A forza disipativa é incapaz de devolver integramente o traballo realizado por unha forza exterior que ten sentido oposto a ela. Este traballo disípase en forma de calor. Exemplo: A forza de rozamento

21. Degradación da enerxía mecánica Se actúa o rozamento a enerxía non se conserva, isto é debido a que o traballo realizado pola forza de rozamento sempre é negativo, correspondéndose a unha enerxía que diminúe, que se perde.

22. Un sinxelo exercicio onde aplicamos a conservación da enerxía H=40 m L=250 m META Calcula a velocidade final do esquiador ao descender sen rozamento.

23. Un sinxelo exercicio onde aplicamos a conservación da enerxía H=40 m L=250 m META 28.0 m/s Calcula a velocidade final do esquiador ao descender sen rozamento.

24. Outro Determina a velocidade aos 5 metros e a de entrada na auga do saltador. Se a velocidade inicial é cero

25. v = 9,9 m/s

26. v = 14 m/s

27. Outro Un bloque de 0.5 kg repousa nun plano horizontal, como indica a figura; se a constante elástica do resorte ten un valor de 800 N/m, e este é comprimido 2 cm. Calcula a altura que acadará no plano inclinado, se desprezamos o rozamento.

28. Outro Sol: 3.2 cm Un bloque de 0.5 kg repousa nun plano horizontal, como indica a figura; se a constante elástica do resorte ten un valor de 800 N/m, e este é comprimido 2 cm. Calcula a altura que acadará no plano inclinado, se desprezamos o rozamento.

29. A Potencia A Potencia é o traballo realizado por un sistema na unidade de tempo. A súa unidade no S.I. é o Vatio [ W ] 735,5 W = 1 CV

30. A Potencia A Potencia dun móbil que se despraza a velocidade constante (MRU) pódese calcular da seguinte maneira

31. Un sinxelo exercicio Calcula a potencia que ten que ter o motor dun ascensor para poder subir unha carga de 600 kg a unha velocidade constante de 100 m por minuto. Expresa o resultado en vatios e en cabalos de vapor.

32. Un sinxelo exercicio Calcula a potencia que ten que ter o motor dun ascensor para poder subir unha carga de 600 kg a unha velocidade constante de 100 m por minuto. Expresa o resultado en vatios e en cabalos de vapor. Resultado: 9800 W ; 13,3 CV