Los Conceptos de Trabajo y Energía Se Fundamentan en Las Leyes de Newton

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Los conceptos de trabajo y energía se fundamentan en las Leyes de Newton, por lo que no se requiere ningún principio físico nuevo. Con el uso de estas dos magnitudes físicas, se tiene un método alternativo para describir el movimiento, espacialmente útil cuando la fuerza no es constante, ya que en estas condiciones la aceleración no es constante y no se pueden usar las ecuaciones de la cinemática anteriormente estudiadas. En este caso se debe usar el proceso matemático de integración para resolver la segunda Ley de Newton. Ejemplos de fuerzas variables son aquellas que varían con la posición, comunes en la naturaleza, como la fuerza gravitacional o las fuerzas elásticas. Si la fuerza F que actúa sobre una partícula es constante (en magnitud y dirección) el movimiento se realiza en línea recta en la dirección de la fuerza. Si la partícula se desplaza una distancia x por efecto de la fuerza F entonces se dice que la fuerza ha realizado trabajo W sobre la partícula de masa m, que en este caso particular se define como: W = F x Cuando se hace trabajo contra el roce, se observa que en la superficie de los cuerpos en contacto se produce un aumento de temperatura. Es porque se ha producido una transformación desde movimiento a calor, es decir que se ha producido una transferencia de energía de movimiento a energía calórica. En otras transformaciones se produce energía en forma de luz, sonido, eléctrica, nuclear, etc. En las transformaciones se miden cambios de energía cuando se realiza trabajo, aparecen las fuerzas que realizan trabajo, por lo tanto el trabajo es una medida de las transferencias de energía. El concepto de energía se puede generalizar para incluir distintas formas de energía conocidas como cinética, potencial, calórica, electromagnética, etc. De esta forma, la mecánica delos cuerpos en movimiento se relaciona con otros fenómenos naturales que no son mecánicos por intermedio del concepto de energía. El concepto de energía invade toda la ciencia y es una de las ideas unificadoras de la Física. Cuando una fuerza actúa sobre un cuerpo, le produce una aceleración durante su desplazamiento. El trabajo realizado por la fuerza para mover al cuerpo es:

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Los conceptos de trabajo y energa se fundamentan en las Leyes de Newton, por lo que no se requiere ningn principio fsico nuevo. Con el uso de estas dos magnitudes fsicas, se tiene un mtodo alternativo para describir el movimiento, espacialmente til cuando la fuerza no es constante, ya que en estas condiciones la aceleracin no es constante y no se pueden usar las ecuaciones de la cinemtica anteriormente estudiadas. En este caso se debe usar el proceso matemtico de integracin para resolver la segunda Ley de Newton. Ejemplos de fuerzas variables son aquellas que varan con la posicin, comunes en la naturaleza, como la fuerza gravitacional o las fuerzas elsticas. Si la fuerza F que acta sobre una partcula es constante (en magnitud y direccin) el movimiento se realiza en lnea recta en la direccin de la fuerza. Si la partcula se desplaza una distancia x por efecto de la fuerza F entonces se dice que la fuerza ha realizado trabajo W sobre la partcula de masa m, que en este caso particular se define como:

W = F xCuando se hace trabajo contra el roce, se observa que en la superficie de los cuerpos en contacto se produce un aumento de temperatura. Es porque se ha producido una transformacin desde movimiento a calor, es decir que se ha producido una transferencia de energa de movimiento a energa calrica. En otras transformaciones se produce energa en forma de luz, sonido, elctrica, nuclear, etc. En las transformaciones se miden cambios de energa cuando se realiza trabajo, aparecen las fuerzas que realizan trabajo, por lo tanto el trabajo es una medida de las transferencias de energa. El concepto de energa se puede generalizar para incluir distintas formas de energa conocidas como cintica, potencial, calrica, electromagntica, etc. De esta forma, la mecnica delos cuerpos en movimiento se relaciona con otros fenmenos naturales que no son mecnicos por intermedio del concepto de energa. El concepto de energa invade toda la ciencia y es una de las ideas unificadoras de la Fsica.Cuando una fuerza acta sobre un cuerpo, le produce una aceleracin durantesu desplazamiento. El trabajo realizado por la fuerza para mover al cuerpo es:

Por la segunda Ley de Newton se tiene:

reemplazando en el trabajo total, se obtiene:

La cantidad mv2, se llama energa cintica, Ec, es energa que se obtiene porel movimiento, es siempre positiva porque la rapidez est al cuadrado.

Por lo tanto, el trabajo realizado por la fuerza resultante sobre una partcula esigual al cambio de energa cintica, enunciado que se conoce como el Teorema del Trabajo y la Energa. Cuando la rapidez es constante, no hay variacin de energa cintica y el trabajo de la fuerza neta es cero. La unidad de medida de la energa cintica es el Joule, J.

III.- Procedimiento de la prctica.4.1.- Cambiar las unidades con las que se van trabajar. Ir al men View opcin Numbers and Units, More ChoicesDistance: Meters, Rotation: Revolutions, Time: Minutes, Force: Newtons4.2.-Dibujar circulo 1 (engrane C)x=0 m, y=0 m, r =0.200 m4.3.-Dibujar circulo 2 (engrane B)x= 0.280 m, y= 0 m, r= 0.08 m4.4.- Dibujar circulo 3 (engrane A)x= -0.280 m, y= 0 m, r= 0.08 m4.5.-Colocar pin joint en el centro de cada crculo4.6.- Dar doble clic sobre el crculo 1.mass = 12 kg, moment = 0.27 kg -m24.7.-Dar doble clic sobre los crculos 2 y 3mass = 2.4 kg, moment = 8.64e-3 kg -m24.8.-Colocar un motor en el centro del circulo 1 4.9.-Dar doble clic sobre el motor. Type = Torque, Value = 10 N-m 4.10.-Seleccionar en la Barra de Utilera - gear (engrane) Dar clic en el centro del crculo 1 y enseguida arrastrarlo y dar un clic al centro del circulo 2. Realizar lo mismo para unir crculo 1 y 3.IV.- Resultados.4.12.-Dar un clic al crculo (engrane) 1. Ir al men Measure opcin Position all.

4.13.- Dar un clic al crculo (engrane) 1. Ir al men Measure opcin Velocity all.

4.14.- Dar clic al crculo (engrane) 2. Ir al men Measure opcin Total Torque.

4.15.- Dar clic en RUN, detener en y tomar la lectura de rot 1, dar RUN de nueva cuenta y detener en y tomar lectura de rot 2.