energia potencia trabajo

Unidad 4: TRABAJO Y CONSERVACIÓN DE ENERGÍA

En esta unidad:
Conocerás y comprenderás:

Relación entre trabajo y energía,
Distintas manifestaciones de la energía mecánica,
El principio universal de la conservación de la energía,
El concepto de potencia mecánica.

Desarrollarás habilidades para:

Procesar, interpretar datos y formular explicaciones a partir de los conceptos detrabajo y energía,
Explicar y comprender a través del concepto de energía mecánica, determinados fenómenos,
Explicar comportamiento de motores a partir del conocimiento de su potencia mecánica.

Desarrollarás actitudes para:
Entender los cambio de energía mecánica en los proceso cotidianos,
Promover el uso de energías.




















CONCEPTO DE TRABAJO (W)

En unsentido físico, el trabajo está dado solamente si existe desplazamiento del cuerpo sobre el cual actúa una fuerza ; dicho de otra forma, se dice que una fuerza realiza trabajo cuando mueve un cuerpo en la dirección en que la fuerza actúa. Lo que se puede expresar como



En general podemos escribir:





UNIDADES DE TRABAJO

En el sistema S.I la unidad de trabajo es el , dondeEn el sistema cgs, la unidad del trabajo es el , donde



Un Joule, J, es el trabajo hecho cuando un cuerpo se mueve un metro sujeto a una fuerza de un Newton. Análogamente, en el sistema cgs, un ergio, erg, es el trabajo hecho cuando un cuerpo se mueve un centímetro sujeto a una fuerza de una dina.


CONCEPTO DE POTENCIA MECANICA (P)

La potencia mecánica, se puede definir como la tasaa la cual una fuerza realiza un trabajo. Dicho de otra forma, la potencia mecánica, se puede entender como la rapidez para realizar un trabajo.

De lo anterior, queda su definición:


.


Si recordamos la definición de trabajo mecánico y lo reemplazamos en la definición de potencia mecánica, tenemos:

,



UNIDADES DE POTENCIA
Las unidades de uso más común para expresar la potenciamecánica, es: el watt (W) y el caballo de fuerza (hp),

Donde:

1 W = 1 J/s = 1,34 x10-3 hp
1 hp = 550 lb· ft/s = 746 W
1 kW = 1000 W ó 1,34 hp

Un kWh, es el trabajo realizado en una 1 por un aparato cuya potencia de salida es de 1 kW; por lo tanto: 1 kWh=3,6x106 J.





RENDIMIENTO MECÁNICO

Es el trabajo o energía aprovechada dividida por trabajo o energía suministrada:Energía aprovechada es igual a la energía suministrada menos la energía perdida por rozamiento:



El rendimiento es siempre menor que 1 y se expresa en porcentaje.


En función de la potencia mecánica, puede definirse como la razón entre trabajo útil y el trabajo producido, o como la razón entre la potencia que sale y la que entra.


CONCEPTO DE ENERGÍA

En la naturaleza, podemosencontrar una diversidad de formas de tipos de energía.

Siempre que se hace trabajo sobre un cuerpo, éste gana energía. Podemos entender el concepto de energía como la propiedad que tiene cualquier cosa que lo capacita para realizar un trabajo o como la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo.



Todas las clases de energía se pueden agrupar dentro de tres categorías generales:energía cinética, energía potencial y energía en reposo. En la presente unidad, nos preocuparemos de las dos primeras.



UNIDADES DE LA ENERGÍA
Las unidades de la energía son las mismas que las del trabajo. Así, tenemos que en el sistema S.I la unidad de energía es el Joule (J) y, en el sistema cgs, es el ergio, (erg).


ENERGÍA CINÉTICA
La energía que tiene un cuerpo en virtud de sumovimiento se denomina energía cinética, la cual queda expresada por:



Donde m es la masa del cuerpo y su rapidez


ENERGÍA POTENCIAL
La energía que tiene un cuerpo en virtud de su posición la cual se puede dividir en:

a) Energía potencial gravitatoria, la cual queda expresada por :



b) Energía potencial elástica, la cual queda expresada por:




Donde K corresponde a la...