Física - trabajo y energía

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TRABAJO Y ENERGÍA MECÁNICA
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CICLO DICIEMBRE 2020 – MARZO 2021
TRABAJO MECÁNICO. 
Es una magnitud física escalar, que mide la transmisión de movimiento mecánico generado por una fuerza que actúa sobre un cuerpo, cuando ha conseguido vencer la resistencia.
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CICLO DICIEMBRE 2020 – MARZO 2021
Trabajo Mecánico de una Fuerza Constante.
 Fuerza neta 
: distancia 
Unidades S.I.: Joule ; 
CUANTIFICACIÓN DEL TRABAJO MECÁNICO.
El trabajo de una fuerza constante en valor, dirección y sentido, es igual al valor de la fuerza multiplicada por el valor del desplazamiento del cuerpo y por el coseno del ángulo formado entre los vectores fuerza y desplazamiento.
Profesor de Física: Dennis A. Soto V.
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Observaciones. 
Fuerzas en dirección del desplazamiento realizan trabajo motor o positivo. 
Por ejemplo: si un cuerpo cae, el trabajo de su peso es positivo.
Fuerzas en dirección opuesta al desplazamiento realizan trabajo resistente o negativo. 
Por ejemplo: la fuerza de fricción cinética siempre es opuesta al deslizamiento, por lo tanto su trabajo es negativo.
Fuerzas perpendiculares al desplazamiento no realizan trabajo. 
Por ejemplo: el trabajo de la fuerza centrípeta es cero, pues la fuerza centrípeta es perpendicular a la velocidad.
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Trabajo Mecánico de una fuerza variable.
Para hallar el trabajo de una fuerza variable la cual depende del desplazamiento del cuerpo. Se halla determinado el área bajo la curva
 desplazamiento
 fuerza
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TRABAJO NETO O RESULTANTE.
También:
Si:
Luego:
|
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Fuerzas Conservativas.
Fuerzas cuyo trabajo desarrollado entre dos puntos no depende de la trayectoria seguida, solamente depende de los puntos o niveles inicial y final. Por ejemplo:
Fuerza de la gravedad o peso.
Fuerza elástica.
Fuerza eléctrica, etc.
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Trabajo de la Fuerza Elástica. 
Por la Ley de Hooke:
Rigidez del resorte 
Deformación 
(Función Lineal)
Sin deformar
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POTENCIA.
Es una magnitud escalar que expresa la rapidez con la cual se transmite movimiento. Es decir, el trabajo realizado en la unidad de tiempo.
Otras unidades:
Caballo Vapor 
Horse Power 
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Eficiencia y rendimiento de una máquina
Es aquel factor adimensional que indica el grado de perfección de una máquina. El valor expresa que porcentaje de la potencia total entregada la máquina es transformada en potencia útil.
P. Util. Es la potencia neta que la máquina puede aprovechar, se transmite por el eje de la máquina mostrada.
P. Útil
P. Total
P. Perdida
MÁQUINA
P. Total. Es la potencia absorbida por la máquina para su funcionamiento.
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Luego, el rendimiento se expresa:
o
 Trabajo útil
 Trabajo total
Como , entonces: o 
P. Perdida. Es la potencia que la máquina pierde durante su funcionamiento (calor, vibraciones, calidad de materiales, corriente eléctrica, etc.).
P. Total
P. Útil
P. Perdida
MÁQUINA
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ENERGÍA MECÁNICA.
Magnitud física escalar, que expresa la medida (general) del movimiento mecánico de los cuerpos y/o sus interacciones debido a campos físicos.
ENERGÍA POTENCIAL. 
Pueden ser: Gravitatorias o Elásticas.
E. P. Gravitatoria. 
Cuando una masa está suspendida con respecto a un nivel de referencia (NR).
Nivel de referencia
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 masa 
 aceleración de la gravedad 
 altura 
 Energía 
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E. P. Elástica .
Cuando hay un cuerpo elástico deformado.
ENERGÍA CINÉTICA .
Cuando un cuerpo tiene cierta velocidad.
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 Constante elástica del resorte 
 deformación 
 masa 
 velocidad 
 Energía 
 Energía 
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ENERGÍA TOTAL. 
Es la suma de todas las energías.
TEOREMA DEL TRABAJO TOTAL Y LA ENERGÍA CINÉTICA.
“El trabajo de la fuerza resultante que actúa sobre un cuerpo o sistema para desplazarlo desde un punto A hasta un punto es igual al cambio de la energía cinética entre dichos puntos”.
Profesor de Física: Dennis A. Soto V.
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