TRABAJO Y ENERGIA

ENERGIA DE UN SISTEMA Y TEOREMA DE CONSERVACION DE LA ENERGIA
OBJETIVOS
Al finalizar la unidad, el estudiante está en capacidad de:
Comprender el concepto de trabajo, potencia y energía.
Explicar y aplicar el trabajo efectuado por una fuerza constante.
Estudiar los diferentes tipos de energía y su aplicación para resolver problemas de dinámica.
Reconocer y aplicar el teorema deconservación de la energía.
Resolver Problemas usando las relaciones trabajo – energía y la ley de conservación de la energía.
Estudiar el trabajo realizado por fuerzas no conservativas.
CONTENIDO
Trabajo invertido por una fuerza constante.
Trabajo de una fuerza variable.
Trabajo hecho por un resorte.
Energía cinética y el teorema Trabajo - energía cinética.
Energía potencial de un sistema.Fuerzas conservativas y no conservativas.
Correspondencia entre fuerzas conservativas y energía. potencial.
Potencia.
Conservación de la energía.
Cambios de energía mecánica para fuerzas no conservativas.
INTRODUCCION
CONCEPTOS BÁSICOS DE LA ENERGÍA
La energía:
Permite al universo mantenerse en movimiento.
Hace posible las funciones de los seres vivos.
Influye de manera decisiva en lasactividades humanas,
Hace funcionar los aparatos, equipos, dispositivos, etc.
Estos hechos involucran diferentes formas y transformaciones de energía, de una forma de energía a otra.
La energía se encuentra en todas partes (todos los cuerpos tienen energía).
“La energía ni se crea ni se destruye, simplemente se transforma”

FORMAS Y TRANSFORMACIONES DE LA ENERGÍA
La energía puede manifestarsede muchas formas. Por ejemplo:
Eléctrica. La energía asociada a los electrones de la corteza de los átomos.
Térmica. La energía asociada al calor.
Luminosa. La energía asociada a la luz.
Nuclear. La energía asociada a las partículas del núcleo de los átomos.
Química. La energía asociada a las reacciones químicas.

Todas las formas de energía son convertibles, es decir, se puedentransformar las unas en las otras.
Cuando la energía se utiliza, no se gasta, sólo se transforma. A medida que la energía se utiliza pierde su calidad para poderse aprovechar realizando trabajo.
En las centrales eléctricas, el calor, u otras formas de energía, se transforman en energía mecánica, que luego vuelve a transformarse en energía eléctrica, la cual transformamos en energía, luminosa o deotro tipo en nuestras casas.
La energía mecánica del viento se transforma en energía eléctrica en un aerogenerador.

Algunos cuerpos, ya sea por su posición en el espacio, o por su composición u otras causas, tienen energía almacenada. Es decir, puede obtenerse energía a partir de ellos. Cuando se usa la energía almacenada, se convierte en otro tipo de energía.
Los combustibles, las pilas y lasbaterías tienen energía almacenada. También algunos dispositivos como los resortes, las gomas elásticas o los arcos.

Fuentes de energía: Son los materiales o los fenómenos a partir de los cuales podemos obtener energía
No renovables: Son las fuentes de las que sólo existe una cantidad limitada. Eso sucede con el carbón, el petróleo o el uranio radioactivo, por ejemplo.
Renovables: Son lasfuentes de las que existe una cantidad ilimitada. Eso sucede con el sol, el viento, las mareas y las corrientes de agua por ejemplo.

TRABAJO INVERTIDO POR UNA FUERZA CONSTANTE
Imagínate un cuerpo que es empujado por una fuerza F. Por ejemplo, podría ser una caja o el carro del supermercado.
La fuerza que empuja la caja o el carrito recorre una cierta distancia d.
No necesitamos conocer losvalores de velocidad ni de aceleración.
El trabajo es una cantidad escalar.

“El trabajo W efectuado por un agente que ejerce una fuerza constante F, es igual al producto escalar de la componente de la fuerza por el vector de desplazamiento d”.


En el S.I. El trabajo tiene unidades de Joule [J].

El trabajo es una magnitud escalar.
Una fuerza no realiza trabajo sobre un sistema si:...