La energía, el consumo y otros demonios
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- Dolores Mendoza Vega
- hace 6 años
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1 La energía, el consumo y otros demonios Dorcas I. Torres, Phd MSP21 Fase IV Image Credit: omicrono.com
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15 Bosquejo del Taller Fuerza, Trabajo y Potencia Tipos de Energía y Teorema Trabajo-Energía Conservación y Transferencia de Energía Equipos que Transforman Energía de un Tipo a otro Fuentes de Energía y Clasificación en Renovables y No-renovables Impacto Humano, Cambio Climático y Problemas Ambientales Posibles Soluciones
16 El concepto de Fuerza Fuerza es un empuje o tirón que intenta cambiar la posición de un objeto. Fuerza es una interacción entre dos objetos o entre el objeto y su medioambiente. Fuerza es una cantidad vectorial
17 Qué causa que un objeto se mueva?
18 Sistema y Medioambiente Sistema. Es una pequeña porción del Universo. Medioambiente (o entorno). Todo lo demás que no pertenezca al Sistema. Es importante que sepas identificar la frontera de tu Sistema! Un Sistema válido puede ser: Un objeto o partícula Una colección de objetos o particulas Una región en el espacio Puede variar de tramaño y forma
19 Definición de Trabajo Suponga que una fuerza constante es ejercida sobre un objeto y que el objeto se desplaza en la dirección de la fuerza. Entonces decimos que la fuerza ha realizado TRABAJO. Trabajo = (Fuerza)(desplazamiento) ES.F.CF3.EM.4 ES.F.CF3.EM.5
20 Definición de Trabajo W Fs 1 N m 1 joule J S= x para desplazamiento horizontal S= y para desplazamietno vertical ES.F.CF3.EM.4 ES.F.CF3.EM.5
21 Definición de Trabajo Qué ocurre si la fuerza y el desplazamiento NO apuntan en la misma dirección? Tenemos que usar el ángulo entre la fuerza y el desplazamiento! W = Fs cos θ ES.F.CF3.EM.4 ES.F.CF3.EM.5
22 Definición de Trabajo Si la fuerza es aplicada perpendicular al desplazamiento, su trabajo es cero. Si la fuerza NO logra mover el objeto, su trabajo es cero. Si la fuerza es aplicada en contra del desplazamiento, su trabajo es negativo. W = Fs cos θ ES.F.CF3.EM.4 ES.F.CF3.EM.5
23 Definición de Trabajo W = Fs cos θ El signo del trabajo depende de la dirección de la fuerza con respecto a la dirección del desplazamiento ES.F.CF3.EM.4 ES.F.CF3.EM.5
24 A pensar!
25 A pensar! Un tractor arrastra una pila de madera desplazándola 20 metros. Obtenga el trabajo realizado por el tractor y la fuerza de fricción. F tractor = 5,000 N F fricción = 3,500 N = 35
26 Trabajo y Energía Qué significa que un trabajo sea negativo? Qué significa que sea positivo? PRIMERO: Debemos identificar el Sistema y el agente en el medioambiente que esta realizando trabajo. La parte del medioambiente que esta interaccionando directamente con el Sistema hace trabajo sobre el Sistema ES.F.CF3.EM.4 ES.F.CF3.EM.5
27 Trabajo y Energía La forma correcta de expresarnos sería: El trabajo realizado por (coloque la parte del medioambiente que esta interactuando con el sistema) sobre (coloque el Sistema) El TRABAJO hecho por un martillo (interacción con el medioambiente) sobre el clavo (Sistema) ES.F.CF3.EM.4 ES.F.CF3.EM.5 ES.F.CF3.IE.1
28 Trabajo y Energía El Trabajo es una transferencia de energía! Si el trabajo es hecho sobre el Sistema y es positivo, se está transfiriendo energía al Sistema. Si el trabajo hecho sobre el Sistema es negativo, se esta transfiriendo energía del Sistema. ES.F.CF3.EM.4 ES.F.CF3.EM.5 ES.F.CF3.IE.1
29 Trabajo y Energía El Trabajo es una transferencia de energía! Si el Sistema interacciona con el medioambiente, esta interacción se puede describir como una transferencia de energía a través de la frontera del sistema. Esto resulta en un cambio en la cantidad de energía almacenada en el sistema. ES.F.CF3.EM.4 ES.F.CF3.EM.5 ES.F.CF3.IE.1
30 Tipos de Energía Energía Cinética Energía asociada al movimiento de un objeto Para cambiar la energía cinética del Sistema se debe hacer una transferencia de energía KE 1 2 mv 2 1 N m 1 joule J ES.F.CF3.EM.2 ES.F.CF3.IE.1 ES.F.CF3.IE.2
31 Teorema trabajo-energía El trabajo realizado por la Fuerza Neta (fuerza resultante) es igual al cambio en energía cinética del Sistema W neto = K f K i ES.F.CF3.EM.4 ES.F.CF3.EM.5 ES.F.CF3.IE.1
32 Teorema trabajo-energía W neto = K f K i = 1 2 v f 2 0 ES.F.CF3.EM.4 ES.F.CF3.EM.5 ES.F.CF3.IE.1
33 A pensar! Un auto de juguete de 1.5 kg se mueve horizontalmente. Cuánto trabajo se require para aumentar su rapidez de 2.0 m/s a 3.0 m/s?
34 Tipos de Energía Energía Potencial Gravitacional Energía que tiene un objeto debido a su posición con respecto a la supericie de la Tierra. PE mgh 1 N m 1 joule J ES.F.CF3.EM.2 ES.F.CF3.IE.1 ES.F.CF3.IE.2
35 Una joven de 75 kg sube las escaleras hasta llegar al quinto piso de un edificio de altura 16 m. Obtenga su aumento en energía potencial
36 Tipos de Energía ES.F.CF3.EM.2 ES.F.CF3.IE.1 ES.F.CF3.IE.2
37 Conservación de Energía Mecánica La Ley de Conservación de Energía La energía total de un sistema no cambia a menos que una fuerza externa actúe sobre él, o que el sistema realice un trabajo sobre un objeto fuera de él ES.F.CF3.EM.2 ES.F.CF3.IE.1 ES.F.CF3.IE.2
38 Conservación de Energía Mecánica ES.F.CF3.EM.2 ES.F.CF3.IE.1 ES.F.CF3.IE.2
39 Circula, Circula
40 Ejemplos Podemos hacer gráficas de barra ES.F.CF3.EM.2 ES.F.CF3.IE.1 ES.F.CF3.IE.2
41 A jugar! ES.F.CF3.EM.2 ES.F.CF3.IE.1 ES.F.CF3.IE.2
42 A pensar! Un atleta de 65 kg se impulsa verticalmente hacia arriba con una rapidez de 10 m/s. Cuánta energía potencial adquiere el atleta cuando alcanza su altura máxima?
43 Transformaciones de Energía ES.F.CF3.EM.2 ES.F.CF3.IE.1 ES.F.CF3.IE.2 ES.F.CF3.IE.3
44 Otras Transformaciones de Energía ES.F.CF3.EM.2 ES.F.CF3.IE.1 ES.F.CF3.IE.2 ES.F.CF3.IE.3
45 Origen de las Fuentes de Energía Térmica Química Nuclear Electromagnética Mecánica ES.F.CF3.EM.1 ES.F.CF3.EM.3 ES.F.CF3.IE.6
46 Clasificación de las Fuentes de Energía Fósil Solar Geotérmica Eólica Hidráulica Biomasa Los recursos naturales renovables en el plateta son ES.F.CF3.EM.1 ES.F.CF3.EM.3 ES.F.CF3.IE.6
47 Qué podemos hacer para ayudar? ES.F.CF3.EM.1 ES.F.CF3.EM.3 ES.F.CF3.IE.6
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