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Questions and Answers
¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor la relación entre energía y trabajo?
¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor la relación entre energía y trabajo?
- La energía y el trabajo son conceptos idénticos y siempre tienen el mismo valor numérico.
- La energía es una fuerza aplicada sobre un objeto, mientras que el trabajo es el resultado de esa fuerza.
- La energía es la capacidad de realizar trabajo, y el trabajo es la transferencia de energía. (correct)
- El trabajo es la capacidad de realizar energía, y la energía es la transferencia de trabajo.
Un objeto se mueve con una velocidad constante. ¿Qué ocurre con su energía cinética si su masa se duplica?
Un objeto se mueve con una velocidad constante. ¿Qué ocurre con su energía cinética si su masa se duplica?
- La energía cinética se reduce a la mitad.
- La energía cinética permanece igual.
- La energía cinética se duplica. (correct)
- La energía cinética se cuadruplica.
Un ascensor levanta una persona a un piso superior. ¿Cómo cambia la energía potencial gravitacional de la persona?
Un ascensor levanta una persona a un piso superior. ¿Cómo cambia la energía potencial gravitacional de la persona?
- La energía potencial gravitacional se vuelve cero.
- La energía potencial gravitacional permanece constante.
- La energía potencial gravitacional disminuye.
- La energía potencial gravitacional aumenta. (correct)
Un bloque se desliza por una rampa inclinada con fricción. ¿Qué ocurre con la energía mecánica total del sistema bloque-rampa?
Un bloque se desliza por una rampa inclinada con fricción. ¿Qué ocurre con la energía mecánica total del sistema bloque-rampa?
¿En cuál de los siguientes casos el trabajo realizado por una fuerza es negativo?
¿En cuál de los siguientes casos el trabajo realizado por una fuerza es negativo?
Un objeto cae libremente desde una altura determinada. ¿Qué ocurre con la energía potencial y cinética del objeto durante la caída, despreciando la resistencia del aire?
Un objeto cae libremente desde una altura determinada. ¿Qué ocurre con la energía potencial y cinética del objeto durante la caída, despreciando la resistencia del aire?
¿Cuál de las siguientes situaciones representa un sistema conservativo?
¿Cuál de las siguientes situaciones representa un sistema conservativo?
Si la energía cinética de un objeto se cuadruplica, ¿qué ocurre con su velocidad?
Si la energía cinética de un objeto se cuadruplica, ¿qué ocurre con su velocidad?
¿Qué factor no influye directamente en el cálculo de la energía potencial gravitacional de un objeto?
¿Qué factor no influye directamente en el cálculo de la energía potencial gravitacional de un objeto?
Se aplica una fuerza a un objeto, pero este no se mueve. ¿Cuánto trabajo se realiza sobre el objeto?
Se aplica una fuerza a un objeto, pero este no se mueve. ¿Cuánto trabajo se realiza sobre el objeto?
¿Cuál de las siguientes unidades es equivalente al Joule?
¿Cuál de las siguientes unidades es equivalente al Joule?
En un sistema no conservativo, ¿qué le ocurre a la diferencia entre la energía mecánica inicial y final?
En un sistema no conservativo, ¿qué le ocurre a la diferencia entre la energía mecánica inicial y final?
Un resorte se comprime. ¿Qué tipo de energía se almacena en el resorte?
Un resorte se comprime. ¿Qué tipo de energía se almacena en el resorte?
Una pelota es lanzada verticalmente hacia arriba. En el punto más alto de su trayectoria, ¿qué afirmación es correcta?
Una pelota es lanzada verticalmente hacia arriba. En el punto más alto de su trayectoria, ¿qué afirmación es correcta?
Si se duplica la altura desde la que se deja caer un objeto, ¿cómo se ve afectada su energía potencial gravitacional inicial?
Si se duplica la altura desde la que se deja caer un objeto, ¿cómo se ve afectada su energía potencial gravitacional inicial?
Un objeto se mueve con velocidad constante en una superficie horizontal sin fricción. ¿Qué trabajo neto se realiza sobre el objeto?
Un objeto se mueve con velocidad constante en una superficie horizontal sin fricción. ¿Qué trabajo neto se realiza sobre el objeto?
¿Qué establece el principio de conservación de la energía en un sistema aislado?
¿Qué establece el principio de conservación de la energía en un sistema aislado?
¿Cómo se relaciona el trabajo realizado por la fuerza de fricción con la energía mecánica de un sistema?
¿Cómo se relaciona el trabajo realizado por la fuerza de fricción con la energía mecánica de un sistema?
Un automóvil acelera desde el reposo hasta alcanzar una cierta velocidad. ¿Qué ocurre con su energía cinética?
Un automóvil acelera desde el reposo hasta alcanzar una cierta velocidad. ¿Qué ocurre con su energía cinética?
¿Cuál es el ángulo entre la fuerza y el desplazamiento cuando el trabajo realizado es cero, a pesar de que la fuerza y el desplazamiento no son nulos?
¿Cuál es el ángulo entre la fuerza y el desplazamiento cuando el trabajo realizado es cero, a pesar de que la fuerza y el desplazamiento no son nulos?
Flashcards
¿Qué es la energía?
¿Qué es la energía?
Propiedad que permite a un objeto realizar trabajo.
¿Qué es la energía cinética?
¿Qué es la energía cinética?
Energía asociada al movimiento de un objeto.
¿Qué es la energía potencial?
¿Qué es la energía potencial?
Energía almacenada debido a la posición o condición de un objeto.
¿Qué es la energía mecánica?
¿Qué es la energía mecánica?
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¿Qué es el trabajo (W)?
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¿Quién fue James Joule?
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¿Qué es el Joule (J)?
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¿Qué es un sistema conservativo?
¿Qué es un sistema conservativo?
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¿Qué es un sistema no conservativo?
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¿De qué depende la energía cinética?
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¿De qué depende la energía potencial?
¿De qué depende la energía potencial?
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¿Qué implica Em_inicial = Em_final?
¿Qué implica Em_inicial = Em_final?
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¿Qué implica Em_inicial ≠ Em_final?
¿Qué implica Em_inicial ≠ Em_final?
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Study Notes
Conceptos Básicos de Energía
- La energía es la propiedad que permite a un objeto o sistema realizar un trabajo.
- Tipos de energía incluyen la cinética, potencial, elástica, eléctrica, nuclear, térmica y mareomotriz.
- La energía mecánica, suma de varias energías, es clave en las pruebas de selección.
- La energía no es tangible, es un concepto abstracto.
Energía Cinética
- Se denota como "Ec".
- Su fórmula matemática es: Ec = (1/2) * masa * velocidad^2.
- Es dependiente de la masa y velocidad del objeto.
- Siempre es positiva debido a que la velocidad está elevada al cuadrado.
Energía Potencial
- Se denota como "Ep".
- Su fórmula matemática es: Ep = masa * aceleración de gravedad * altura.
- Es dependiente de la masa, aceleración de gravedad y altura del objeto.
- En la superficie terrestre, la aceleración de gravedad se considera generalmente un valor constante.
Energía Mecánica
- Se denota como "Em".
- Se calcula sumando las energías disponibles: Em = Ec + Ep (en el contexto de la PSU 2020, que evalúa energía cinética y potencial).
Trabajo
- Es el producto de la fuerza aplicada sobre un cuerpo y su desplazamiento.
- Es una magnitud escalar que puede ser positiva, negativa o nula.
- Se denota como "W".
- Se calcula como: W = fuerza * desplazamiento * coseno(ángulo), donde el ángulo es el formado entre la fuerza y el desplazamiento.
- El signo del trabajo depende del coseno del ángulo:
- Si el ángulo es 0°, coseno(0°) = 1, el trabajo es positivo.
- Si el ángulo es 90°, coseno(90°) = 0, el trabajo es nulo.
- Si el ángulo es 180°, coseno(180°) = -1, el trabajo es negativo.
- También se puede calcular como la variación de la energía mecánica: W = Em_final - Em_inicial.
- En pruebas de selección, los ángulos suelen ser 0°, 90° o 180°.
James Prescott Joule
- Físico inglés reconocido por sus investigaciones en electricidad, termodinámica y energía.
- La unidad internacional de energía, calor y trabajo, el Joule (J), fue nombrada en su honor.
El Joule como Unidad de Medida
- Tanto la energía como el trabajo se miden en Joules (J).
- 1 Joule es equivalente a 1 kilogramo * metro^2 / segundo^2.
Sistemas Conservativos y No Conservativos
- Un sistema es el objeto o conjunto de objetos que se está estudiando.
- Los sistemas se clasifican como conservativos o no conservativos.
- Sistema Conservativo:
- Conserva la energía: Em_inicial = Em_final.
- El trabajo es igual a cero: W = 0.
- Normalmente, estos sistemas no tienen un coeficiente de roce (superficies lisas).
- Sistema No Conservativo:
- No conserva la energía: Em_inicial ≠ Em_final.
- Existe trabajo: W ≠ 0.
- Generalmente, estos sistemas presentan un coeficiente de roce.
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