Fisika

ENERGIA POTENCIAL
CONCEPTO:
La energía potencial es la capacidad que tienen los cuerpos para realizar un trabajo, dependiendo de la configuración que tengan en un sistema de cuerpos que ejercen fuerzas entre sí. Puede pensarse como la energía almacenada en un sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Más rigurosamente, la energía potencial es una magnitud escalarasociada a un campo de fuerzas (o como en elasticidad un campo tensorial de tensiones). Cuando la energía potencial está asociada a un campo de fuerzas, la diferencia entre los valores del campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier recorrido entre B y A.
La energía potencial puede presentarse como energía potencial gravitatoria, energía potencialelectrostática, y energía potencial elástica.
FORMULA:
Energia potencial = mgh

considerando que:
m: masa
g: gravedad (aceleración)
h: altura
PROBLEMAS:
1.-Calculese la energía potencial de un automóvil de 3200 lb que se mueve a una velocidad constante de 60mi/h

Ec=1/2 mv(cuadrada)=1/2 (w/g) v (cuadrada)
Ec=1/2(3200lb/32ft/s)(88ft/s)2
= 387000 ft*lb

2-. un carburador de 250g se mantiene a200mm sobre un banco de trabajo que esta a 1 m del piso. Calculese la energía potencial de: a) la parte superior del banco b) y al piso

a) Ep= mgh = (0.25kg)(9.8m/s2)(0.2m) = 0.49 J
b) Ep= mgh = (0.25kg)(9.8m/s2)(1.2m) = 2.94 J
ENERGIA CINETICA
CONCEPTO:
Cuando un cuerpo está en movimiento posee energía cinética ya que al chocar contra otro puede moverlo y, por lo tanto, producir untrabajo.
Para que un cuerpo adquiera energía cinética o de movimiento, es decir, para ponerlo en movimiento, es necesario aplicarle una fuerza. Cuanto mayor sea el tiempo que esté actuando dicha fuerza, mayor será la velocidad del cuerpo y, por lo tanto, su energía cinética será también mayor.
Otro factor que influye en la energía cinética es la masa del cuerpo.
FORMULA:
E c   =   1 / 2 •  m •  v2 |
*    E c  = Energía cinética
*    m  =  masa
*     v  =  velocidad

PROBLEMAS:
1.-Un proyectil que pesa 80 kgf es lanzado verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 95 m/s. Se desea saber:
a) ¿Qué energía cinética tendrá al cabo de 7 s?.
vf = v0 - g.t
vf = 95 m/s + (- 9,807 m/s ²).7 s
vf = 95 m/s - 68,649 m/s
vf = 26,351 m/s
Luego:
Ec = ½.m.v ²
La masa es:m = 80 kg
Ec = ½.80 kg.(26,351 m/s) ²
Ec = 27775,01 J

2-.¿Qué energía cinética alcanzará un cuerpo de masa 350 kg si posee una velocidad de 40 m/s?.

Ec = ½.m.v ²
Ec = ½.350 kg.(40 m/s) ²
Ec = 280.000 J

POTENCIA
CONCEPTO:
Se define potencia como la rapidez a la cual se efectúa trabajo, o bien, como la rapidez de transferencia de energía en el tiempo.

FORMULA:
W = V * IDonde:
W = Potencia
V = Tension
I = Intensidad

PROBLEMAS:

1.-Un coche de 2.000 kg de masa que arrastra un remolque de 150 kg mediante un cable de masa negligible se encuentra inicialmente en reposo. El coche arranca con una aceleración que se mantiene constante durante los primeros 10 segundos y la tensión del cable durante este tiempo vale 500 N. Suponiendo que la fricción de losneumáticos del coche y del remolque con el suelo equivale a una fuerza de rozamiento con coeficiente µ = 0,2 y que la fricción con el aire es negligible, calcula La fuerza de tracción y la potencia del motor del coche ocho segundos después de haberse iniciado el movimiento

la respuesta seria:
7.160 N y 7,86.104 W

2.-Un esquiador de 70 kg de masa sube una pendiente nevada de 30º de inclinación conuna velocidad constante v = 2 m/s mediante un remonte, tal y como se ve en la figura adjunta. El coeficiente de rozamiento entre el esquiador y la nieve vale µ = 0,02. Calcula La potencia que desarrolla el motor del remonte
la respuesta entonces seria:
724,2 W

LEY DE HOOKE
CONCEPTO:
Es una ley de la mecánica de materiales en la que se establece que los esfuerzos de compresión o tensión...