GUIA DE T P Y ENERGIA LAB 1


GUIAS DE FISICA
III PERIODO
TEMA: TRABAJO, POTENCIA Y ENERGIA- TERMODINAMICA
TRABAJO: Se refiere a una actividad que emplea una fuerza y el movimiento en la dirección de la fuerza. Una fuerza de 20 Newtons empujando un objeto a lo largo de 5 metros en la dirección de la fuerza realiza un trabajo de 100 julios. Es una cantidad escalar igual al producto de la magnitud del desplazamientoy la componente de la fuerza en dirección del desplazamiento.
Se deben de cumplir tres requisitos:
1.- Debe haber una fuerza aplicada 
2.-La fuerza debe ser aplicada a través de cierta distancia (desplazamiento)
3.-La fuerza debe tener una componente a lo largo del desplazamiento.

Trabajo = fuerza X desplazamiento.
T = Fx s

La magnitud del trabajo puede expresarse en términos del ángulo θformado entre F y s.
Trabajo =(F cos θ)s

La fuerza que realiza el trabajo está dirigida íntegramente a lo largo del desplazamiento. Por ejemplo cuando se eleva un cuerpo en forma vertical o cuando una fuerza horizontal arrastra un objeto por el piso en este caso:
Trabajo = Fs 

En unidades del SI el trabajo se mide en Nxm esta unidad se llama joule (j)
Un joule es igual al trabajo realizado por unafuerza de un newton al mover un objeto a través de una distancia paralela de un metro.
8.2 cálculo del trabajo sin ángulo
1. Un remolcador ejerce una fuerza constante de 4000 N sobre un barco y lo mueve una distancia de 15 m a través del puerto. ¿Qué trabajo realizó el remolcador?

DATOS FÓRMULA CÁLCULOS RESULTADOS 
F = 4000N
D =15 m

T = Fs =T = 4000N X 15m T = 6000N 
T = 6000N

2. ¿que trabajorealiza una fuerza de 65 N al arrastrar un bloque como el de la figura 8.1 a través de una distancia de 38 m, cuando la fuerza es trasmitida por medio de una cuerda de 60° con la horizontal

DATOS FÓRMULA CALCULOS RESULTADOS 
F=65 N T =FXs FX = 65 N (cos 60°) T = 1235 j 
S = 38 m Fx = 32.5 N 
Θ = 60° T = Fx s = 32.5N X 38 m = 1235Nm 
POTENCIA: Es la velocidad en la realización del trabajo o en eluso de la energía, que numéricamente son lo mismo. Si Ud produce 100 julios de trabajo en un segundo (usando 100 julios de energía), la potencia es de 100 vatios.
ENERGIA: Es la capacidad para producir trabajo. - Ud. debe tener energía para realizar un trabajo - es como la moneda para realizar trabajo. Para producir 100 julios de trabajo, Ud. debe gastar 100 julios de energía, es todo aquello quepuede realizar un trabajo. Si un objeto tiene energía quiere decir que es capaz de ejercer una fuerza sobre otro objeto para realizar un trajo sobre él y si realizáramos una trabajo sobre un objeto, le proporcionamos a éste una cantidad de energía igual al trabajo realizado.

En este curso estudiaremos dos tipos de energía.
ENERGÌA CINÉTICA: es aquella que tiene un cuerpo en virtud de sumovimiento.
ENERGÍA POTENCIAL : es la energía que tiene un sistema en virtud de su posición o condición.
ENERGÍA CINÉTICA.

La relación entre la energía cinética y el trabajo , considerando una fuerza F que actúa sobre un bloque como se indica en la figura:
Si el bloque tiene una velocidad inicial v0 y la fuerza F actúa a través de la distancia s y la velocidad aumenta hasta la velocidad final vf .

Elcuerpo tiene una masa m y la segunda ley de newton está dada por la proporción 
a= F / m ec 1

Y se alcanza una velocidad final vfy quedar así
2as = v2f– v20 
despejando a = v2f– v20 / 2s

sustituyendo en la ecuación 1
F / a= v2f– v20 / 2s

resolviendo para Fs
Fs = ½ mvf – ½mv0

Como la cantidad del lado izquierdo de la ecuación representa el trabajo realizado sobre la masa m y la cantidad del ladoderecho de la ecuación es el cambio de la energía cinética como resultado del trabajo .
Por lo tanto :Ek = ½ mv2


ACTIVIDAD 3.
1. Un rifle dispara una bala de 4.2 g con una rapidez de 965 m/s.

a) Encuentre la energía cinética de la bala.
b) ¿Cuánto trabajo se realiza sobre la bala si parte del reposo?
c) Si el trabajo se realiza sobre una distancia de 0.75 m, ¿cuál es la fuerza media sobre la...