2. ENERGÍA.-Todo cuerpo, sustancia o cualquier
otro ente tiene energía si tiene capacidad para
realizar trabajo. La Energía es una magnitud
física escalar que expresa la capacidad para
realizar trabajo, en consecuencia la Energía
mide en las mismas unidades de trabajo.
Unidad de Energía en el S.I.: (Joule)
Existen diferentes tipos de energía, nos
ocuparemos solo de la energía mecánica
(cinética y potencial)
3. TIPOS DE ENERGÍA MECÁNICA
Energía Cinética (EK).- Es una forma de energía que
depende del movimiento relativo que posee un cuerpo
con respecto a su sistema de referencia, será por lo
tanto una energía relativa.
A) Energía Potencial Gravitatoria (EPG).- Es aquel tipo
de energía que posee un cuerpo debido a la altura a la
cual se encuentra, con respecto a un plano de
referencia horizontal; considerado como arbitrario. La
Energía Potencial Gravitatoria se define como el
trabajo que realizaría el peso de un cuerpo, al
desplazarse éste de la posición en la cual se encuentra,
hasta el plano de referencia considerado. Por ahora
sólo consideramos altura a la superficie terrestre.
4. B) Energía Potencial Elástica (EPE).- Es aquella
energía que posee un cuerpo sujeto a un resorte
comprimido o estirado.
5. Energía Mecánica(EM).- Es la suma de la
Energía Cinética y la Energía Potencial.
Teorema Trabajo – Energía.- “Si sobre un cuerpo
actúan varias fuerzas y éste se mueve desde un punto. A
hasta un punto B, el trabajo realizado sobre el cuerpo es
igual al cambio de energía cinética que experimenta”.
6. Conservación de la Energía Mecánica.– Cuando las
fuerzas que actúan sobre un cuerpo son conservativas, la
Energía Mecánica del cuerpo permanece constante.
Fuerzas conservativas y no conservativas
Consideramos un cuerpo que es lanzado verticalmente
hacia arriba, cuando el cuerpo sube, su peso realiza un
trabajo negativo (pues forma un ángulo de 180º con el
sentido del movimiento).
Pero mientras baja, el trabajo realizado por el peso es
ahora positivo de tal manera que si sumamos
algebraicamente (con su signo) el trabajo realizado por
el peso desde A hasta B y luego hasta A, comprobaremos
que resulta cero. Cuando una fuerza cualquiera tiene
esta característica, es decir, el trabajo realizado desde el
instante inicial hasta que regresa al punto de partida es
cero entonces se dice que dicha fuerza es conservativa.
7. También se dice que una fuerza es conservativa
cuando ésta es independiente de la trayectoria
seguida por el móvil. El peso de los cuerpos y la
reacción normal pueden ser consideradas fuerzas
conservativas típicas.
OBSERVACIONES:
“Si sobre un cuerpo tan solo actúan fuerzas
conservativas, la energía mecánica se conserva”
8. EJERCICIOS
∑F = m.a
Tcos53° = (W) a
g
a = Tcos53° g
W
a = Tcos53° (32.2)
Tsen53°
a = Ctg 53° (10)
a= (3 ) (32.2)
4
53°
= 24.15 pie/s2= 24.15 pie/s2
1. En la figura mostrada se tiene un carrito. En el interior
de su techo esta suspendido un péndulo cuyo hilo forma
un ángulo de 37° con la vertical. Determinar la
aceleración del carrito.
9. 2. Determinar el módulo de la fuerza de rozamiento que actúan sobre el
bloque de masa m= 25 kg ( µs= 0.8; µk = 0.5; 10 m/s2
.
m
rugoso
Inicio
∑Fy = 0
W = N N mg
∑Fx = 0
P = Froz = µs N = µs mgµs N = µs mg
ResolvemosResolvemos
∑Fy = 0Fy = 0
W = NW = N
∑Fx = m.a
P – Froz = m.a
P – µµk N= m.a
P – µµk mg= m.a
P – (0.5) (25)(10) = (25) (a)
200 – 125 = 25 a
3m/s2 =
a
