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06
      Introducción

      • La energía es la capacidad de producir cambios y realizar trabajos
        en los sistemas materiales.

      • Hay muchas formas de energía: calorífica, eléctrica, química,
        potencial, cinética… Todas estas diferentes formas de energía se
        transforman unas en otras y realizan trabajo sobre los cuerpos.




     NATURA 2
06
      1.1. La energía

      • La energía es el motor de todos los cambios y movimientos que
        se producen en el universo y en la vida diaria.

      • Estos cambios se deben a la existencia y a las transformaciones
        de la energía, que actúa sobre los sistemas materiales.




     NATURA 2
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      1.2. Principales formas de la energía

      • La energía se presenta bajo diferentes formas:

      • Energía calorífica o calor. La encontramos en situaciones y lugares
        variados: el calor del Sol, la combustión de algunas sustancias
        produce calor así como la corriente eléctrica.

      • Energía eléctrica. Es la forma de energía más extendida en las
        sociedades desarrolladas. Hace funcionar los aparatos eléctricos.




     NATURA 2
06
      1.2. Principales formas de la energía


      • Energía química. Produce movimiento, calor, electricidad,
        crecimiento de los organismos vivos, etc.

      • Energía cinética. La tienen los cuerpos que han adquirido
        velocidad.




     NATURA 2
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      1.3. La energía se transforma

      • Unas formas de energía se transforman en otras:

      • La energía química de la combustión de la gasolina en el motor se
        transforma en energía cinética del coche.

      • La energía eléctrica se transforma en calorífica (estufas), en cinética
        (motores eléctricos) y en luz (bombillas).




     NATURA 2
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      2.1. Trayectoria del movimiento

     • Cuando un objeto se mueve, va ocupando diferentes posiciones. La
       línea que describen dichas posiciones del móvil es la trayectoria.

     • La trayectoria puede ser: recta, circular, parabólica, variada…

     • La forma de la trayectoria da nombre al movimiento; si la
       trayectoria es recta, se llama rectilíneo; si es en curva curvilíneo, si
       es una circunferencia, circular.
       META                                                          SALIDA


                                    Espacio recorrido




     NATURA 2
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      2.2. Posición del móvil

      • Para indicar dónde se encuentra un móvil nos referirnos a un
        punto de su trayectoria que se toma como referencia, el origen.
        La posición de un móvil es la distancia que lo separa del origen
        en el instante considerado.

      • La unidad en que se expresa la posición de un móvil es el metro
        (m), ya que se trata de una longitud. En muchas ocasiones se
        utiliza el kilómetro (km).

                POSICIÓN                               ORIGEN




                                3.500 m = 3,5 km

     NATURA 2
06
      2.3. Desplazamiento y distancia recorrida

      • La posición inicial es el punto donde empieza el movimiento.

      • La posición final es el punto donde acaba el movimiento.

      • El desplazamiento es la diferencia entre la posición final y la
        posición inicial de un móvil. Se expresa en metros (m),
        kilómetros (km), centímetros (cm), etc

      • La distancia recorrida por un móvil es la longitud del camino
        recorrido medida sobre la trayectoria.
         Posición final                                   Posición inicial




                             Desplazamiento
                            Distancia recorrida
     NATURA 2
06
      3.1. Velocidad

      • La velocidad indica la rapidez de un móvil para desplazarse.

      • La velocidad de un móvil en cada momento se llama velocidad
        instantánea.

      • La velocidad media se calcula dividiendo el desplazamiento
        efectuado entre el tiempo que ha tardado en recorrerlo. V = e/t

      • El tiempo se mide en segundos. La unidad de velocidad es el
        metro por segundo, m/s. (o el km/h)
                                                           Velocidad instantánea
            140 km/h                   120 km/h                   100 km/h




                       Velocidad media: 100+120+140=360/3=120 km/h
     NATURA 2
06
      3.2. Movimientos con velocidad constante

      • Los movimientos cuya velocidad es constante pueden ser de
        trayectoria rectilínea y de trayectoria circular.

      • Movimiento rectilíneo uniforme. Es el que tiene un móvil que
        recorre una trayectoria rectilínea con velocidad media
        constante.

      • Movimiento circular uniforme. Es el que tiene un móvil que
        recorre una trayectoria circular con velocidad instantánea
        constante.
                100 km/h            100 km/h                 100 km/h




     NATURA 2
06
      3.3. Movimientos con velocidad variable.
      Aceleración

     • En la mayoría de movimientos, la velocidad del móvil no es
       constante.

     • La aceleración mide la variación de la velocidad en la unidad de
       tiempo. Un móvil acelera cuando aumenta su velocidad y frena
       cuando disminuye su velocidad.

     • Dentro de los movimientos con aceleración el más sencillo es el
       movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.
                80 km/h            120 km/h                  100 km/h

                          frena                  acelera


            140 km/h                120 km/h                  100 km/h




     NATURA 2
06
       4.1. Medida y representación de las fuerzas

     • La fuerza es la causa de los
       cambios de velocidad,
       dirección, movimientos y
                                              se
       deformaciones de los cuerpos.               nt
                                                        id
       La unidad en que se expresan                        o                      in
       las fuerzas es el newton (N).                                                 te
                                                                                        n   si
                                                                                                 da
     • Para determinar cómo es una                                                                    d
       fuerza hay que dar su valor en                          di
                                                                    re
       newtons, su dirección y sentido.                                c   ci
                                                                             ón

     • Las fuerzas se simbolizan con
       una flecha encima y se
       representan gráficamente
       mediante vectores.
      NATURA 2
06
      4.2. Fuerzas que causan deformaciones

     • Cuanto mayor es la fuerza que actúa, más grande será la
       deformación producida.

     • Fuerza y deformación son directamente proporcionales. (++) (--)



                    1 kg                           25 kg



                - fuerza (peso)                 + fuerza (peso)
                - deformación                   + deformación

                     1 kg
                                                    25 kg

     NATURA 2
06
       4.3. El peso de los cuerpos

       • El peso de los cuerpos es la fuerza con que la Tierra los atrae. Se
         mide en Newton (N).

       • El peso p de un cuerpo de masa m es igual al producto de dicha masa
         por una magnitud, que se llama gravedad, g. La gravedad depende del
         sitio donde se mida. (P = m . g)

       • La masa de un cuerpo es la cantidad invariable de materia que tiene.
         Se mide en kilogramos (kg).
                                                       G
        G
                                                    1,6 = 1,5     25 kg
     9,8 = 10    25 kg


                 m = 25 kg                m = 25 kg                       LUNA
     TIERRA
                 g = 10                   g = 1,5
                 P=m.g                    P=m.g
      NATURA 2   P = 25 . 10 = 250 N      P = 25 . 1.5 = 37.5 N
06
      5.1. La fuerza de rozamiento

      • El rozamiento es la fuerza que ejercen las superficies sobre los
        objetos que se desplazan sobre ellas.

      • La fuerza de rozamiento, Fr, es paralela a la superficie de
        deslizamiento y su sentido es opuesto al del movimiento.




     NATURA 2
06
      5.1. La fuerza de rozamiento


      • La fuerza de rozamiento, depende del peso del cuerpo y de la
        superficie sobre la que se aplica.
                                           = peso         - rozamiento


                                                            100 kg
                  100 kg
                                                    superficie lisa
     - peso     - rozamiento

                                           = peso       + rozamiento
                    200 kg
                                                        100 kg
     + peso     + rozamiento

                                                 superficie rugosa
     NATURA 2
06
      5.2. La presión: eficacia de la fuerza

      • La presión P es el cociente entre la fuerza aplicada F y la superficie
        S sobre la que se aplica. P=F/S . La unidad en que se mide la presión
        es el pascal (Pa). (Atmósfera (atm)).

      • Cuando la fuerza que ejercen los objetos sobre la superficie en que se
        apoyan es su propio peso, la presión será el cociente entre el peso del
        objeto y la superficie sobre la que está apoyado.
         - peso        + peso + presión                     = peso
         - presión




                                                                       -superficie
                                                                        + presión
     NATURA 2   = superficie              + superficie - presión
06
       6.1. Equilibrio

     • El equilibrio es el estado de un objeto en que la suma de las fuerzas
       que actúan sobre él da resultado nulo. En esta situación, puede estar
       en reposo o moverse a velocidad constante.

     • Si las fuerzas que actúan sobre un objeto no dan resultado nulo,
       dicho objeto no está en equilibrio sino que adquiere movimiento
       acelerado.
                                               30 N


      10 N               10 N


                                                                 10 N



      NATURA 2
06
       6.2. El principio de Arquímedes

     • El principio de Arquímedes explica que todo cuerpo sumergido total
       o parcialmente en un fluido (agua, aire…) experimenta un empuje
       hacia arriba igual al peso del volumen del fluido desalojado por el
       cuerpo.




      NATURA 2
06
      6.2. El principio de Arquímedes

      • El empuje es la fuerza que hace que los objetos sumergidos total o
        parcialmente en un fluido (líquido o gas) pesen menos y algunos
        puedan flotar.

      • El empuje es de sentido opuesto al peso del objeto sumergido. La
        fuerza resultante, por tanto, es inferior al peso.




     NATURA 2
06
      6.3. Flotación de objetos

      • El peso es mayor que el
        empuje: el objeto se hunde.

      • El peso es igual al empuje:
        el objeto se queda en
        equilibrio, sumergido en el
        interior del líquido.

      • El peso es menor que el
        empuje: el objeto sube y
        flota hasta que su peso
        iguala al empuje debido a la
        parte sumergida y alcanza el
        equilibrio.

     NATURA 2
06
      7.1. Las fuerzas realizan trabajo


      • Una fuerza realiza trabajo sobre un cuerpo cuando lo desplaza.
        T = F . e (T = trabajo; F = fuerza; e = espacio)

      • La unidad de trabajo en el SI es el julio, J. Un julio es el trabajo
        que efectúa una fuerza de 1 N cuando desplaza un objeto 1m.


                       T = 1 Julio             F = 1 Newton




                                          e = 1 metro

     NATURA 2
06
      7.2. Trabajo y energía

      • La fuerza realiza trabajo. El trabajo realizado sobre los cuerpos se
        transforma en energía que se transfiere a los mismos. La unidad del
        SI en que se miden el trabajo y la energía es el julio, J.

      • Una fuerza que no produce desplazamiento no realiza trabajo. Esta
        fuerza se denomina esfuerzo, para distinguirla de la fuerza que sí
        trabaja.


 FUERZA




 ESFUERZO


     NATURA 2
06
      7.3. Conservación y pérdida de energía


      • La energía se transforma continuamente de una forma a otra, de
        manera que el valor total de la energía siempre es el mismo; por eso
        decimos que la energía se conserva.




     NATURA 2
06
      7.4. ¿Qué es una máquina?


      • Llamamos máquina a todo tipo de mecanismo que transforma una
        forma de energía en otra, al mismo tiempo que reduce la fuerza
        aplicada y el trabajo a realizar.




     NATURA 2
06
      7.4. ¿Qué es una máquina?

      • Llamamos máquina simple a las máquinas sencillas que ayudan a
        realizar trabajo y reducir energía.


                                                                 Palanca




                              Plano inclinado

                Polea




     NATURA 2              Engranajes             Torno simple
06
      7.5. Rendimiento de las máquinas

      • La energía útil de una máquina es el trabajo que realiza. La
        energía no utilizable se denomina energía degradada o disipada.

      • El rendimiento de una máquina es el cociente entre la energía útil
        y la energía consumida.




     NATURA 2
Fórmulas



  Concepto    Fórmula                     Magnitudes

 Velocidad   V=e/t      V = Km/h ; m/s     e = Km ; m       t=h;s



 Peso        P=m.g      P = N (Newton)     m = Kg           g = 9,8 (10)



 Presión     P=F/S      P = Pa (Pascal)    F = N (Newton)   S = m2



 Trabajo     T=F.e      T = J (Julio)      F = N (Newton)   e=m


NATURA 2
Resumen Tema 6


 •   Energía: clases, transformaciones
 •   Movimiento: trayectoria, posición, desplazamiento
 •   Velocidad: Instantánea, media, MRU, MCU
 •   Aceleración: MUA
 •   Fuerzas: deformación, Peso, rozamiento
 •   Presión: proporcionalidad
 •   Equilibrio: estable, inestable
 •   Principio de Arquímedes: flotabilidad
 •   Trabajo: Energía, conservación
 •   Máquinas: simples, rendimiento
 •   Fórmulas: conceptos

NATURA 2

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  • 1. 06 Introducción • La energía es la capacidad de producir cambios y realizar trabajos en los sistemas materiales. • Hay muchas formas de energía: calorífica, eléctrica, química, potencial, cinética… Todas estas diferentes formas de energía se transforman unas en otras y realizan trabajo sobre los cuerpos. NATURA 2
  • 2. 06 1.1. La energía • La energía es el motor de todos los cambios y movimientos que se producen en el universo y en la vida diaria. • Estos cambios se deben a la existencia y a las transformaciones de la energía, que actúa sobre los sistemas materiales. NATURA 2
  • 3. 06 1.2. Principales formas de la energía • La energía se presenta bajo diferentes formas: • Energía calorífica o calor. La encontramos en situaciones y lugares variados: el calor del Sol, la combustión de algunas sustancias produce calor así como la corriente eléctrica. • Energía eléctrica. Es la forma de energía más extendida en las sociedades desarrolladas. Hace funcionar los aparatos eléctricos. NATURA 2
  • 4. 06 1.2. Principales formas de la energía • Energía química. Produce movimiento, calor, electricidad, crecimiento de los organismos vivos, etc. • Energía cinética. La tienen los cuerpos que han adquirido velocidad. NATURA 2
  • 5. 06 1.3. La energía se transforma • Unas formas de energía se transforman en otras: • La energía química de la combustión de la gasolina en el motor se transforma en energía cinética del coche. • La energía eléctrica se transforma en calorífica (estufas), en cinética (motores eléctricos) y en luz (bombillas). NATURA 2
  • 6. 06 2.1. Trayectoria del movimiento • Cuando un objeto se mueve, va ocupando diferentes posiciones. La línea que describen dichas posiciones del móvil es la trayectoria. • La trayectoria puede ser: recta, circular, parabólica, variada… • La forma de la trayectoria da nombre al movimiento; si la trayectoria es recta, se llama rectilíneo; si es en curva curvilíneo, si es una circunferencia, circular. META SALIDA Espacio recorrido NATURA 2
  • 7. 06 2.2. Posición del móvil • Para indicar dónde se encuentra un móvil nos referirnos a un punto de su trayectoria que se toma como referencia, el origen. La posición de un móvil es la distancia que lo separa del origen en el instante considerado. • La unidad en que se expresa la posición de un móvil es el metro (m), ya que se trata de una longitud. En muchas ocasiones se utiliza el kilómetro (km). POSICIÓN ORIGEN 3.500 m = 3,5 km NATURA 2
  • 8. 06 2.3. Desplazamiento y distancia recorrida • La posición inicial es el punto donde empieza el movimiento. • La posición final es el punto donde acaba el movimiento. • El desplazamiento es la diferencia entre la posición final y la posición inicial de un móvil. Se expresa en metros (m), kilómetros (km), centímetros (cm), etc • La distancia recorrida por un móvil es la longitud del camino recorrido medida sobre la trayectoria. Posición final Posición inicial Desplazamiento Distancia recorrida NATURA 2
  • 9. 06 3.1. Velocidad • La velocidad indica la rapidez de un móvil para desplazarse. • La velocidad de un móvil en cada momento se llama velocidad instantánea. • La velocidad media se calcula dividiendo el desplazamiento efectuado entre el tiempo que ha tardado en recorrerlo. V = e/t • El tiempo se mide en segundos. La unidad de velocidad es el metro por segundo, m/s. (o el km/h) Velocidad instantánea 140 km/h 120 km/h 100 km/h Velocidad media: 100+120+140=360/3=120 km/h NATURA 2
  • 10. 06 3.2. Movimientos con velocidad constante • Los movimientos cuya velocidad es constante pueden ser de trayectoria rectilínea y de trayectoria circular. • Movimiento rectilíneo uniforme. Es el que tiene un móvil que recorre una trayectoria rectilínea con velocidad media constante. • Movimiento circular uniforme. Es el que tiene un móvil que recorre una trayectoria circular con velocidad instantánea constante. 100 km/h 100 km/h 100 km/h NATURA 2
  • 11. 06 3.3. Movimientos con velocidad variable. Aceleración • En la mayoría de movimientos, la velocidad del móvil no es constante. • La aceleración mide la variación de la velocidad en la unidad de tiempo. Un móvil acelera cuando aumenta su velocidad y frena cuando disminuye su velocidad. • Dentro de los movimientos con aceleración el más sencillo es el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. 80 km/h 120 km/h 100 km/h frena acelera 140 km/h 120 km/h 100 km/h NATURA 2
  • 12. 06 4.1. Medida y representación de las fuerzas • La fuerza es la causa de los cambios de velocidad, dirección, movimientos y se deformaciones de los cuerpos. nt id La unidad en que se expresan o in las fuerzas es el newton (N). te n si da • Para determinar cómo es una d fuerza hay que dar su valor en di re newtons, su dirección y sentido. c ci ón • Las fuerzas se simbolizan con una flecha encima y se representan gráficamente mediante vectores. NATURA 2
  • 13. 06 4.2. Fuerzas que causan deformaciones • Cuanto mayor es la fuerza que actúa, más grande será la deformación producida. • Fuerza y deformación son directamente proporcionales. (++) (--) 1 kg 25 kg - fuerza (peso) + fuerza (peso) - deformación + deformación 1 kg 25 kg NATURA 2
  • 14. 06 4.3. El peso de los cuerpos • El peso de los cuerpos es la fuerza con que la Tierra los atrae. Se mide en Newton (N). • El peso p de un cuerpo de masa m es igual al producto de dicha masa por una magnitud, que se llama gravedad, g. La gravedad depende del sitio donde se mida. (P = m . g) • La masa de un cuerpo es la cantidad invariable de materia que tiene. Se mide en kilogramos (kg). G G 1,6 = 1,5 25 kg 9,8 = 10 25 kg m = 25 kg m = 25 kg LUNA TIERRA g = 10 g = 1,5 P=m.g P=m.g NATURA 2 P = 25 . 10 = 250 N P = 25 . 1.5 = 37.5 N
  • 15. 06 5.1. La fuerza de rozamiento • El rozamiento es la fuerza que ejercen las superficies sobre los objetos que se desplazan sobre ellas. • La fuerza de rozamiento, Fr, es paralela a la superficie de deslizamiento y su sentido es opuesto al del movimiento. NATURA 2
  • 16. 06 5.1. La fuerza de rozamiento • La fuerza de rozamiento, depende del peso del cuerpo y de la superficie sobre la que se aplica. = peso - rozamiento 100 kg 100 kg superficie lisa - peso - rozamiento = peso + rozamiento 200 kg 100 kg + peso + rozamiento superficie rugosa NATURA 2
  • 17. 06 5.2. La presión: eficacia de la fuerza • La presión P es el cociente entre la fuerza aplicada F y la superficie S sobre la que se aplica. P=F/S . La unidad en que se mide la presión es el pascal (Pa). (Atmósfera (atm)). • Cuando la fuerza que ejercen los objetos sobre la superficie en que se apoyan es su propio peso, la presión será el cociente entre el peso del objeto y la superficie sobre la que está apoyado. - peso + peso + presión = peso - presión -superficie + presión NATURA 2 = superficie + superficie - presión
  • 18. 06 6.1. Equilibrio • El equilibrio es el estado de un objeto en que la suma de las fuerzas que actúan sobre él da resultado nulo. En esta situación, puede estar en reposo o moverse a velocidad constante. • Si las fuerzas que actúan sobre un objeto no dan resultado nulo, dicho objeto no está en equilibrio sino que adquiere movimiento acelerado. 30 N 10 N 10 N 10 N NATURA 2
  • 19. 06 6.2. El principio de Arquímedes • El principio de Arquímedes explica que todo cuerpo sumergido total o parcialmente en un fluido (agua, aire…) experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del volumen del fluido desalojado por el cuerpo. NATURA 2
  • 20. 06 6.2. El principio de Arquímedes • El empuje es la fuerza que hace que los objetos sumergidos total o parcialmente en un fluido (líquido o gas) pesen menos y algunos puedan flotar. • El empuje es de sentido opuesto al peso del objeto sumergido. La fuerza resultante, por tanto, es inferior al peso. NATURA 2
  • 21. 06 6.3. Flotación de objetos • El peso es mayor que el empuje: el objeto se hunde. • El peso es igual al empuje: el objeto se queda en equilibrio, sumergido en el interior del líquido. • El peso es menor que el empuje: el objeto sube y flota hasta que su peso iguala al empuje debido a la parte sumergida y alcanza el equilibrio. NATURA 2
  • 22. 06 7.1. Las fuerzas realizan trabajo • Una fuerza realiza trabajo sobre un cuerpo cuando lo desplaza. T = F . e (T = trabajo; F = fuerza; e = espacio) • La unidad de trabajo en el SI es el julio, J. Un julio es el trabajo que efectúa una fuerza de 1 N cuando desplaza un objeto 1m. T = 1 Julio F = 1 Newton e = 1 metro NATURA 2
  • 23. 06 7.2. Trabajo y energía • La fuerza realiza trabajo. El trabajo realizado sobre los cuerpos se transforma en energía que se transfiere a los mismos. La unidad del SI en que se miden el trabajo y la energía es el julio, J. • Una fuerza que no produce desplazamiento no realiza trabajo. Esta fuerza se denomina esfuerzo, para distinguirla de la fuerza que sí trabaja. FUERZA ESFUERZO NATURA 2
  • 24. 06 7.3. Conservación y pérdida de energía • La energía se transforma continuamente de una forma a otra, de manera que el valor total de la energía siempre es el mismo; por eso decimos que la energía se conserva. NATURA 2
  • 25. 06 7.4. ¿Qué es una máquina? • Llamamos máquina a todo tipo de mecanismo que transforma una forma de energía en otra, al mismo tiempo que reduce la fuerza aplicada y el trabajo a realizar. NATURA 2
  • 26. 06 7.4. ¿Qué es una máquina? • Llamamos máquina simple a las máquinas sencillas que ayudan a realizar trabajo y reducir energía. Palanca Plano inclinado Polea NATURA 2 Engranajes Torno simple
  • 27. 06 7.5. Rendimiento de las máquinas • La energía útil de una máquina es el trabajo que realiza. La energía no utilizable se denomina energía degradada o disipada. • El rendimiento de una máquina es el cociente entre la energía útil y la energía consumida. NATURA 2
  • 28. Fórmulas Concepto Fórmula Magnitudes Velocidad V=e/t V = Km/h ; m/s e = Km ; m t=h;s Peso P=m.g P = N (Newton) m = Kg g = 9,8 (10) Presión P=F/S P = Pa (Pascal) F = N (Newton) S = m2 Trabajo T=F.e T = J (Julio) F = N (Newton) e=m NATURA 2
  • 29. Resumen Tema 6 • Energía: clases, transformaciones • Movimiento: trayectoria, posición, desplazamiento • Velocidad: Instantánea, media, MRU, MCU • Aceleración: MUA • Fuerzas: deformación, Peso, rozamiento • Presión: proporcionalidad • Equilibrio: estable, inestable • Principio de Arquímedes: flotabilidad • Trabajo: Energía, conservación • Máquinas: simples, rendimiento • Fórmulas: conceptos NATURA 2