Trabajo, energía, conservación de la energía mecánica

1. Presenta:
Prof: JUAN ARLOS SOCHA MARSHALL

2. ENERGÍA
TRABAJO DE UNA FUERZA CONSTANTE
TRABAJO DE UNA FUERZA VARIABLE
TEOREMA DEL TRABAJO - ENERGÍA CINÉTICA
ENERGÍAS POTENCIALES
CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA
POTENCIA

3. El sol es una fuente fundamental con que cuenta nuestro
planeta.
Pero tenemos otras fuentes esenciales:
•Combustión de los fósiles
•Petróleo
•Gas natural
•Calor interior de la tierra
•El agua
•El viento, los alimentos, etc.

4. Todos ellos primordiales para la subsistencia en la tierra.
La energía es el motor que mueve el mundo, es un concepto
fundamental de la ciencia.
Hoy en día podemos ver televisión, oír la radio, iluminarnos,
cocinar nuestros alimentos, trabajar, caminar o correr,
gracias a las transformaciones de la ENERGIA.

5. LA ENERGIA DE UN SISTEMA ES UNA PROPIEDAD
DEL MISMO QUE NOS REFIERE A SU CAPACIDAD
PARA TRANSFORMAR A OTROS SISTEMAS
Pero mas importante que esto es comprender como se
transforma y como se transfiere.
Hay energía en los seres vivos y en las cosas, y también en las
radiaciones que llegan del espacio. Pero únicamente
detectamos sus efectos cuando algo sucede, es decir, cuando
se producen cambios.

6. Equivalencia entre masa y energía: uno de los resultados mas
notables de la teoría especial de la relatividad de Einstein:la
masa es también una forma de energía!
2
E m.c
Energía Eléctrica Energía Química Energía Elástica
Energía Gravitatoria Energía Nuclear
Energía Potencial

7. ENERGÍA
TRABAJO
DE UNA
FUERZA CONSTANTE
La palabra trabajo tiene diversos significados en el lenguaje
cotidiano. En física se le da un significado muy específico
para describir lo que se logra mediante la acción de una
fuerza que hace que un objeto se mueva cierta distancia. En
forma específica el trabajo efectuado por una fuerza
constante, tanto en magnitud como en dirección, se define
como el producto de la magnitud del desplazamiento por la
componente de la fuerza paralela al desplazamiento. En
forma de ecuación, lo anterior es:

8. ENERGÍA
W = F d cos θ
donde F es la magnitud de la fuerza constante, d es la
magnitud del desplazamiento neto de la partícula, y θ el
ángulo entre las direcciones de la fuerza y del desplazamiento
neto.
El trabajo se mide en newton.m, (Nm), en unidades del SI.
Por comodidad se le asigna un nombre especial a esta unidad:
El joule (J): 1J = 1N.m
Revise el ejemplo 6-2 de la página 140 del libro de
Giancoli

9. ENERGÍA
TRABAJO EFECTUADO POR UNA FUERZA VARIABLE
El trabajo efectuado (W) por una fuerza variable al mover un
objeto entre dos puntos es igual al área bajo la curva (Fcosθ)
contra d, entre esos dos puntos.
La energía es susceptible de
cambios; así el cambio en la
energía de un objeto puede
cuantificarse mediante el
TRABAJO. W = F d cos θ

10. ENERGÍA
Prinicipio del trabajo y la Energía cinética
" El trabajo efectuado sobre un objeto es igual a su cambio de
energía cinética". 1 1
Wneto = m v2 −
2
2
m v1
2 2
Cuando se habla de trabajo neto se refiere al:
1. Trabajo de la fuerza de rozamiento
2. Trabajo del peso
3. Trabajo realizado por la fuerza resultante.

11. Energia cinetica Energia Potencial

12. Enegía cinética Enegía potencial

13. ENERGÍA
Energía Potencial Gravitatoria
W grav Fd mgh
•Desarrolle el ejemplo 6-6 página 146. Considere la masa del móvil
igual a 1500,0 kg

14. ENERGÍA
Energía Potencial Elástica
1
EP elástica k x2
2
•Un sistema masa- resorte, en posición vertical se desplaza por la
acción de una fuerza 2,5 m . Si la constante del resorte es igual a
250,0 N/m . Determine la energía elástica del sistema.

15. ENERGÍA
Energía mecánica y su conservación
" Si únicamente se encuentran actuando fuerzas conservativas,
la energía mecánica total de un sistema no aumenta ni
disminuye en cualquier proceso. Permanece constante (se
conserva)"
EM Ec Ep

16. ENERGÍA
Conservación de la energía con fuerzas disipativas
La conservación de la energía mecánica de un sistema cuando
están actuando fuerzas disipativas se expresa de la siguiente
manera:
Ec 1 Ep 1 Ec 2 Ep 2 W fd
Potencia
La potencia se define como la rapidez a la cual se efectúa
trabajo, o bien la rapidez a la que se trasforma la energía:
Trabajo Energía transformada
Potencia
Tiempo Tiempo

17. Potencia
Resulta interesante no solo conocer la energía intercambiada con un
sistema, sino también, la rapidez con la cual se intercambia esa
energía.
La relación de transferencia de energía respecto al tiempo, se
denomina Potencia
Potencia
W
P=
t
Si la fuerza es constante:
W
P= = F .v
t