FÍSICA 10 GRADO ELVER ANTONIO RIVAS CÓRDOBA ENERGÍA.

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1 FÍSICA 0 GRADO ELVER ANTONIO RIVAS CÓRDOBA ENERGÍA. Se puede definir informalmente la energía que posee un cuerpo como una medida de su capacidad para realizar trabajo Julio (J): es la unidad de energía en el Sistema Internacional. Como múltiplo se usa el kj (mil julios). KW h: unidad de energía derivada, donde el watio (W) es unidad de potencia. kw h J N m Joule Caloría (cal): unidad de energía muy utilizada antiguamente. Como múltiplo se usa la kcal (mil calorías). cal 4,8 J Energía cinética. La energía cinética, E c, es la energía que posee un cuerpo debido a que se encuentra en movimiento. Se puede demostrar que la energía cinética de un cuerpo viene dada por la fórmula: E c. m.v Donde m es la masa del cuerpo y v el módulo de su velocidad EJERCICIO Qué energía cinética posee un cuerpo de 0 kg que lleva una velocidad de 9 km/h? E C? m 0 kg V 9 km/h,5 m/s ( 0 kg)(,5 m ) E mv s 6,5 J C

2 Energía potencial. El concepto de energía potencial de un cuerpo está ligado siempre a una fuerza en reposo o conservativa. E p m.g.h Donde m es su masa, g el valor de la aceleración de la gravedad y h su altura respecto al origen de energías potenciales. Este se puede tomar en cualquier punto que elijamos. Energía potencial elástica almacenada en un muelle que cumple la ley de Hooke: Ep. k. ( x) EJERCICIO: La constante de elasticidad de un resorte es 4 N/m. Calcula la energía potencial elástica que posee un cuerpo de 5 kg sujeto al resorte que se desplaza 0,8 m de su punto de equilibrio. K 4 N/m m 5 kg x0,8 m E pe? Kx N 4 m ( 0,8 ) m E pe 7,68 J Energía mecánica. Se denomina energía mecánica de un cuerpo, E m, a la suma de su energía cinética y su energía potencial. E m E c + E p TRABAJO Concepto de trabajo en la vida cotidiana El trabajo es la condición fundamental de toda la vida humana. Es la condición misma del desarrollo del hombre a lo largo de su historia. El trabajo no es solamente un medio para producir bienes o riquezas tomándola de la historia. Es el motor que crea al hombre lo desarrolla, impulsa sus habilidades y capacidades, su inteligencia, así como su cultura.

3 El concepto físico de trabajo ( W) Es el producto de una fuerza aplicada sobre un cuerpo y del desplazamiento del cuerpo en la dirección de esta fuerza. r r W F dr W F r cosθ La unidad de medida del trabajo es el julio y se abrevia por la letra J. Tenemos que medir la fuerza en Newton y el espacio en metros. EJERCICIO Al realizar un trasteo, entre varios hombres suben un escritorio de 0 kg hasta el tercer piso de un edificio que está a una altura de 8,40 m. Qué trabajo realizan? Qué potencia desarrollan si el trabajo lo realizan en 40 s? m 0 kg h 8,4 m t 40 s w? P? Trabajo W F.h mg.h (0 kg)(9,8 m/s )(8,4 m) 9.878,4 J Potencia T 9.878,4 J P P 4,6 w t 40 s POTENCIA La potencia es una magnitud eminentemente práctica. Mide la rapidez con que se realiza un trabajo, es decir, el trabajo realizado por unidad de tiempo. Se define la potencia media como el cociente entre el trabajo realizado, W, y el tiempo tardado en realizarlo, t: Pm W t Su unidad en el S.I. es el vatio (W). W J/s, es decir, una potencia de un vatio indica que se realiza un trabajo de un julio cada segundo. Se utilizan también mucho el kilovatio (kw) y, sobre todo en ingeniería, el caballo de vapor (C.V.). C.V. 735 W P F v Otra forma de calcular la potencia

4 Al multiplicar potencia por tiempo nos da trabajo o energía. El kw.h (kilovatio por hora) es una unidad de energía (no se emplea para trabajo) que equivale a la energía producida o consumida por un dispositivo con una potencia de kw al funcionar durante una hora. Su equivalencia con el julio es: kw.h J FORMULAS: T P T P t t T t P TRABAJO Y ENERGIA L F d cos Trabajo de una fuerza. Fuerza Distancia Ángulo entre Aplicada. Recorrida F y d ( o F y V ) Ec m v Energía Cinética. F d m v f m v0 Teorema del trabajo y la Energía cinética. L F Ec f Ec 0 CUERPO DE PESO P A UNA ALTURA h E p P h ó m g h Energía potencial que Tiene un cuerpo de peso P que está a una altura h. E m E c + E p Energía mecánica. 6 Kw h 3,6 0 Joule. Kilowatt - hora Kgf m H.P. 76 s 745 Watt

5 EJERCICIOS DE APLICACIÓN. Un hombre de 70 kg sube a una altura de 0 m. Calcula el trabajo realizado.. Una grúa eleva hasta m una carga de 00 kg en 0 s. Qué trabajo ha realizado? Con qué potencia lo ha hecho? 3. Un motor de30 W de potencia se emplea para accionar una grúa que eleva 00 N de fuerza a 5 m de altura. Calcula el tiempo que tarda en efectuar el ascenso. 4. Calcula la energía potencial que posee un libro de 500 gramos de masa que está colocado sobre una mesa de 80 centímetros de altura. 5. Calcula la energía cinética de un coche de 500 kg de masa que se mueve a una velocidad de 00 km/h.

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