1. REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION
UNIVERSITARIA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO ¨SANTIAGO MARIÑO¨
EXTENSION CARACAS
ASIGNATURA: FISICA I
TRABAJO Y ENERGÍA PARA SISTEMAS DE PARTÍCULAS.
COLISIÓN.
PROFESOR: MARIENNY ARRIECHE
INTEGRANTES:
ANDRADE EDUARDO
ANGULO CARLOS
CEDEÑO WILMAN
INDRIAGO JAVIER
PERALES HELEN
ZAPATA GABRIEL
SECCION:
45 A INGENIERIA INDUSTRIAL
CARACAS, 2/02/2014

2. INDICE GENERAL
1. ENERGÍA CINÉTICA PARA UN SISTEMA DE PARTÍCULAS……..IV
1.2
RELACIÓN TRABAJO Y ENERGÍA PARA UN SISTEMA DE
PARTÍCULAS……………………………………………………..……….IV
1.3COLISIÓN (CHOQUE)………………………………..………..V
1.3.1 Colisión Elástica…………………………..………………….V
1.3.2 Colisión Inelástica…………………………....………V
2. CUERPOS RÍGIDOS………………………………….………..…………..V
2.1 DINÁMICAS DE CUERPOS RÍGIDOS………………….…...…V
2.1.1 Movimiento del Centro de Masa…………………..VI
2.2 TIPOS DE MOVIMIENTOS DE CUERPO RÍGIDOS………...VI
2.2.1 Traslación……………………………………..……...……VI
2.2.2 Rotación………………………………………..…………..VI
2.2.3 Roto traslación……………………………………….....…VI
2.3 TRABAJO Y ENERGÍA PARA CUERPO RÍGIDOS………...VII
2.4 EQUILIBRIO DEL CUERPO RÍGIDO…………...…..………...…VII
CONCLUSIONES…………………………………………………......…………VIII
BIBLIOGRAFIA……………………………………………………...…...……….IX
ANEXOS……………………………………………………………..………………X
II

3. INTRODUCCION
La energía es una propiedad asociada a los objetos y sustancias y se
manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza.
Es la capacidad de producir un trabajo en potencia o en acto. Por eso decimos
que alguien tiene mucha energía cuando grandes actividades durante el día como:
trabajar, estudiar o practicar deportes.
Para entender la importancia que hoy día tiene la energía, basta con
remontarnos un poco a la historia y hacer un breve recuento de las actividades del
hombre y su evolución. En los primeros tiempos el hombre utilizaba únicamente sus
fuerzas para alimentarse, divertirse y comunicarse con sus semejantes. Esto significa
que utilizaba su propia energía física, en la caza, pesca, recolección de frutas
silvestres, confección de sus rudimentarios vestidos y viviendas, etc.
Existen diferentes formas de energía. Y por su naturaleza tenemos energía
Potencial y Cinética.
La potencial: es la energía contenida en un cuerpo, por ejemplo: la energía
humana, la del agua, del vapor, etc.
La energía cinética: es la que posee un cuerpo debido a su movimiento o
velocidad; por ejemplo: la energía del agua al caer de una cascada, la energía del aire
en movimiento, etc.
III

4. En esta unidad se realizara un estudio de trabajo y energía, aplicándolos en
sistemas de partículas.
1. ENERGÍA CINÉTICA
PARTÍCULAS
PARA
UN
SISTEMA
DE
Imaginemos un sistema formado por dos partículas, sobre las que actúan fuerzas
externas y fuerzas internas.
La energía cinética del sistema es la suma escalar de las energías cinéticas
individuales.
1.2 RELACIÓN TRABAJO Y ENERGÍA PARA UN
SISTEMA DE PARTÍCULAS.
Si un sistema de partículas se encuentra rodeado de otro sistema de partículas
resultando fuerzas que actúan sobre las masas de partículas del mismo sistema.
La energía cinética de un sistema de partícula es igual realizado sobre el sistema,
por las fuerzas externas.
Si realizamos un trabajo W sobre una partícula aislada, ésta varía su velocidad a
lo largo de la trayectoria de modo que podemos relacionar el trabajo W con la
variación de la energía cinética de la partícula mediante la expresión:
Una fuerza es conservativa si el trabajo total que realiza a lo largo de una
trayectoria cerrada, es decir regresando a la misma posición de la que parte, es cero.
Esta afirmación es equivalente al hecho de que si el trabajo necesario para
llevar a una partícula de una posición a otra del espacio es independiente de la
trayectoria que une los dos puntos la fuerza que realiza este trabajo es conservativa.
Trabajo y energía en sistemas de partículas.
La energía potencial de un sistema es la energía asociada a la configuración
espacial del mismo. Por definición la energía potencial es el trabajo de las fuerzas
conservativas cambiado de signo es decir:
W = -DU
El trabajo realizado por una fuerza conservativa está relacionado entonces con el
cambio de energía potencial. Carece de sentido hablar de energía potencial como una
variable absoluta.
IV

5. 1.3COLISIÓN (CHOQUE)
Es una interacción que ocurre en un espacio limitado y un intervalo de tiempo
corto, una similitud es el choque de dos bolas de billar o pelotas de tenis, cada
partícula se contrae elásticamente en una pequeña cantidad para actos seguido
devolver a expandirse. Interactúan intensamente durante un breve intervalo de
tiempo.
1.3.1Colisión Elástica
Se denomina choque elástico a una colisión entre dos o más cuerpos en la que
éstos no sufren deformaciones permanentes durante el impacto. En una colisión
elástica se conservan tanto el momento lineal como la energía cinética del sistema, y
no hay intercambio de masa entre los cuerpos, que se separan después del choque.
1.3.2 Colisión Inelástica
Es un tipo de choque en el que la energía cinética no se conserva. Como
consecuencia, los cuerpos que colisionan pueden sufrir deformaciones y aumento de
su temperatura. En el caso ideal de un choque perfectamente inelástico entre objetos
macroscópicos, éstos permanecen unidos entre sí tras la colisión. El marco de
referencia del centro de masas permite presentar una definición más precisa.
La principal característica de este tipo de choque es que existe una disipación de
energía, ya que tanto el trabajo realizado durante la deformación de los cuerpos como
el aumento de su energía interna se obtiene a costa de la energía cinética de los
mismos antes del choque. En cualquier caso, aunque no se conserve la energía
cinética, sí se conserva el momento lineal total del sistema.
2. CUERPOS RÍGIDOS
Los cuerpos rígidos son sistemas de partículas en los cuales la distancia, entre dos
puntos cualesquiera se mantiene constante durante el movimiento.El movimiento de
un Cuerpo cualquiera (denominado Cuerpo Rígido), se estudia aplicando los
principios cinemáticos, los cuales permiten considerarlo como la combinación de dos
movimientos especialmente simples: el de traslación y el de rotación
2.1 DINÁMICAS DE CUERPOS RÍGIDOS
El movimiento de un cuerpo rígido en el espacio sigue las leyes generales
enunciadas para sistemas de partículas. Se estudia por separado el movimiento de
traslación y el movimiento rotacional. El movimiento de traslación del cuerpo
corresponde al movimiento del centro de masa. El movimiento de rotación
corresponde al movimiento con respecto al centro de masa.
V

6. 2.1.1 Movimiento del Centro de Masa:
El centro de masa se mueve como una partícula de masa igual a la masa total
M del sólido, sometido a la fuerza externa neta F. La ecuación del movimiento de
traslacion del centro de masa es: donde A es la aceleración del CM medida con
respecto al origen de un sistema inercial.
F = MA
2.2 TIPOS DE MOVIMIENTOS DE CUERPO RÍGIDOS
2.2.1 Traslación: es cuando un cuerpo se traslada de un lado al otro, este
movimiento describe trayectoria paralela. Las condiciones que deberán cumplirse en
este tipo de movimiento:
2.2.2 Rotación: es cuando el cuerpo gira alrededor de un eje, describe
trayectoria circular. Las condiciones que deberán cumplirse en este tipo de
movimiento:
2.2.3 Roto traslación: es cuando su movimiento está compuesto de una
traslación del cuerpo y una rotación alrededor de un eje esta es que los puntos del
cuerpo además de escribir trayectorias paralelas también describen trayectorias
circulares. Las condiciones que deberán cumplirse en este tipo de movimiento:
VI

7. 3
2.3TRABAJO Y ENERGÍA PARA CUERPO RÍGIDOS
Consideremos, de nuevo, un sólido rígido que realiza un movimiento general
(rototraslatorio) bajo la acción de un sistema de fuerzas que actúa sobre él. Nuestro
propósito es encontrar la expresión del trabajo elemental realizado por dicho sistema
de fuerzas durante un movimiento elemental del sólido.
Si sobre un punto Pi actúa una fuerza externa resultante Fi, durante un intervalo de
tiempo infinitesimal dt el punto de aplicación de dicha fuerza experimentará un
desplazamiento elemental dRi.
4
2.4EQUILIBRIO DEL CUERPO RÍGIDO
El estado de equilibrio estatuto tiene su fundamento en la primera ley de newton
cuyo enunciado es: Todo cuerpo en estado de reposo o movimiento uniforme
permanece en equilibrio y en dicho estado, al menos que actué una fuerza sobre ella.
El equilibrio del cuerpo rígido es estático para ese cuerpo
VII

8. CONCLUSIONES
Una vez cumplido nuestros objetivos, pudimos comprobar las teorías estudiadas y
demostrar cuán verdaderas son, sin embargo hay que tener él cuenta que la física no
es una ciencia nueva, sino, que ha venido siendo estudiada desde hace muchos siglos
por diversos físicos, científicos, biólogos, etc. Algo que me gustaría resaltar es la gran
diferencia que hay entre gravedad y aceleración y aceleración y velocidad, ya que si
bien pudimos observar la diferencia y la manera en que interactúan entre sí para
poder determinar y buscar respuestas para los fenómenos que observamos
diariamente.
La física es una ciencia teórica, que se basa en estudios experimentales y de la misma
manera que todas las ciencias, busca que sus conclusiones que puedan ser verificables
mediante experimentos, practica y que la teoría pueda realizar predicciones de
experimentos futuros. Dada la amplitud del campo de estudio de la física, así como su
desarrollo histórico en relación a otras ciencias, se la puede considerar la ciencia
fundamental o central, ya que incluye dentro de su campo de estudio a la química y a
la biología, además de explicar sus fenómenos como ya lo habíamos mencionado.
El movimiento, la cinética y energía se subdivide y clasifica en diferentes
movimientos, el movimiento es parte fundamental de la cinemática y la dinámica en
física muy importante y con gran importancia practica pues estudia el movimiento de
los vehículos y objetos con los que nos relacionamos en nuestra vida diaria
Como síntesis la física en su intento de describir los fenómenos como choques,
movimientos, formulas y practicas naturales con exactitud y veracidad ha llegado a
límites impensables, nuestro conocimiento actual abarca desde la descripción de
partículas fundamentales microscópicas, el nacimiento de las estrellas en el universo
y gracias a ellas y a las “Leyes de Newton” pudimos concretar nuestro trabajo
propuesto.
VIII

9. BIBLIOGRAFÍA
www.wikipedia.org
FisicaVol.I de Resnick
IX

10. ANEXOS
Colisión de partículas
Un sistema de partículas
X