POTENCIA Y ENERGÍA POTENCIAL ELASTICA

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Los procesos de obtención de energía útil se diferencianno solo por su mayor o menor eficiencia, sino tambiénpor la rapidez con la que tienen lugar dichos procesos.Es decir que la potencia es:

“Es la magnitud que caracteriza la rapidez con que se transforma o transmite energía”

Potencia

mecánicas

Potencia

eléctrica

Potencia de

sonido

SI SUCEU

1 N * m/s 1 J/S

746 w 1 hp = 550 ft lb/s

1 Watt =

Donde:

W = trabajo realizado

Δt= intervalo de tiempo en el cual se realizo el

trabajo

P = potencia

P = F * V

Si el trabajo se expresa como W = F * d

En donde:

F= fuerza aplicada

D = distancia recorrida

Entonces:

En donde = V

Por lo tanto:

P=

1.- Calcular la potencia de una máquina que eleva 20 ladrillos de 500 g cada uno a una altura de 2 m desde el suelo en 1 minuto. Se considera que no hay cambio de velocidad al levantar los ladrillos.

2.- Alberto tira de su trineo y lo sube por una pendiente de 30° en la que el coeficiente de rozamiento es 0,1. La masa del trineo es de 50 kg y Alberto recorre, partiendo del reposo, una distancia de 30 m en 12 s con un movimiento acelerado. Calcula la potencia desarrollada por Alberto.

• La energía mecánica es la suma de la energía Potencial y la Cinética.

EM = Ep + Ec

• La energía potencial energía potencial es la energía que tiene un cuerpoen reposo (es decir que no se mueve ) y está vinculada a la posición de loscuerpos la cual depende de la altura, como se demuestra en la siguientefórmula:

Ep = m.g.h

• La energía cinética de un cuerpo está determinada por la velocidad quetenga este y su masa es decir, con el movimiento del objeto. La fórmula es:

Ec = ½.m.v2

Se dice que una fuerza es conservativa si el

trabajo realizado por ella en una trayectoria

cerrada es nulo, cualquiera que sea la

trayectoria.

La energía potencial elástica es la energía potencial

que almacena un cuerpo elástico en virtud de su

deformación. Un cuerpo elástico no es más que un

cuerpo, que se puede deformar cuando se le aplica

una fuerza y que luego de deformarse puede

recuperar su forma original o anterior.

SI SUCEU

N lb

Joules ft.lb

Fuerza F = KX

Ley de Hooke F= -KX

Trabajo W=F x cos Ɵ°

Energía Potencial Ep = m.g.h

Energía cinética Ec = ½.m.v2

W=F x cos Ɵ

W = - = -

• Sin embargo el W = ∆ Epe• Lo cual quiere decir que el trabajo es una variación de

energía a causa de un desplazamiento.• Entonces si un cuerpo sujeto al extremo del resorte se

desplaza, estirando el resorte, y luego lo suelta. Puestoque la fuerza elástica es conservativa, el trabajorealizado por ella después que se ha soltado el cuerpoes:

• W = - ∆ Epe

• Entonces• W= - ( Epef – Epei)

• En donde Epef = a energía potencial elástica final, Epei= energía potencial elástica inicial y además es igual a0.

Entonces:

• W= - Epef

En donde F = KX por lo tanto:

• Determinar el valor de K, cuando se presenta

un resorte con una longitud inicial de 15 cm,

y se estira a 20 cm. Sabiendo que el yoyo

presenta un peso de 5 N. ¿Cuánto se estira el

resorte si se cuelga un cuerpo de 2 kg?

• En cierta pistola de resorte se introdujo el

proyectil y para comprimir el resorte 4.0

cm. Fue necesario ejercer una fuerza de 40

N. la masa del proyectil es 20 g. la masa

del resorte, el rozamiento dentro del cañón

de la pistola y la resistencia del aire

pueden despreciarse.

– ¿Cuánto asciende el proyectil si la pistola

se encuentra a 3.0 m sobre el suelo?

– ¿Cuál es el valor de la velocidad del

proyectil al chocar con éste?

• Frederick J. keller, Malcom J Skove “FISICA CLASICA Y MODERNA” editorial Mc Graw Hill. Pp. 201.

• R.C.Hibbeler “INGENIERIA MECANICA, DINÁMICA”decimo segunda edición. Editorial PEARSON.

• Alvarado Lemus José, Valdés Castre “MECANICA 2”.SERVICIOS EDITORIALES ONCE RÍOS EDITORES, S.A. De C.V. pp 65-68.

• http://www.youtube.com/watch?v=0X-3HtrmuDY

• P. Boresi Arthur y J. Schmidt Richard “INGENIERIA MECANICA, DINÁMICA” Editora: Litográfica IngramexS.A. de C.V. junio del 2002. México D.F.