Trabajo y Energía - Unidad 15 - [compressed]

UNIDAD 15 TRABAJO Y ENERGÍA Realizado por Cristina Guerrero ÍNDICE 01. ENERGIA 01.1 Clasificación 01.2 Unidades de medida 01.3 Características 02. TRABAJO 02.1 Trabajo motor 02.2 Trabajo resistente 02.3 Traba...

UNIDAD 15 TRABAJO Y ENERGÍA Realizado por Cristina Guerrero ÍNDICE 01. ENERGIA 01.1 Clasificación 01.2 Unidades de medida 01.3 Características 02. TRABAJO 02.1 Trabajo motor 02.2 Trabajo resistente 02.3 Trabajo nulo 03. CALOR 04. POTENCIA 05. ENERGÍA CINÉTICA 06. ENERGÍA POTENCIAL 06.1 Energía potencial gravitatoria 06.2 Energía potencial elástica 07. ENERGÍA MECÁNICA 07.1 Trabajo de la fuerza de rozamiento  LA ENERGIA Es la capacidad que posee un cuerpo para poder producir cambios en él mismo o en otros cuerpos Es una propiedad que asociamos a los cuerpos para poder explicar estos cambios. Clasificación según la fuente de producción RENOVABLES Y NO RENOVABLES E. solar E. térmica E. hidráulica E. nuclear E. eólica E. química  Clasificcación según las causas por las cuales el cuerpo puede producir cambios E. CINÉTICA E. POTENCIAL E.MECÁNICA E. INTERNA Energía debida Debida a la acción de ciertas fuerzas Suma de las Debida a la que actúan sobre el cuerpo: energías temperatura del al movimiento -Gravitatoria: debida a la acción gravitatoria sobre el cuerpo. cinética y cuerpo y a su del cuerpo. -Elástica: es la que almacenan los cuerpos elásticos al ser comprimidos potencial del estructura o estirados -Eléctrica: debida a la acción de cuerpo atómica molecular fuerzas eléctricas Unidades de medida CARACTERÍSTICAS de la energía Es una magnitud escalar i no se puede medir, solo podemos conocer las variaciones de energía que se producen en un cuerpo. Se transfiere, mecanismo que permite que los sistemas intercambien energía. Se conserva (ni se crea, ni se destruye), en un sistema aislado, la energía total se mantiene constante. Se degrada, es decir, evoluciona hacia formas de energía menos útiles, con menos capacidad de transformación Se transforma, es decir, puede convertirse en otra. Hay únicamente dos formas básicas de modificar un cuerpo: realizando un TRABAJO o intercambiando CALOR (***El trabajo y el calor NO son por tanto formas de energía, sino, procesos de intercambio de energía***).  Tranferencias de energía: TRABAJO Y CALOR 2 Formas de transferencia de nergía: Por medio de un desplazamiento, bajo la acción de una fuerza: TRABAJO (W) A causa de una diferencia de temperatura: CALOR (Q) El trabajo y el calor son dos formas de transferencia de energía de un cuerpo a otros o en ellos mismos. Ni el calor ni el trabajo son formas de energía. No podemos decir que un cuerpo tiene trabajo, ni calor, pero si que podemos decir que tiene energía.  EL TRABAJO El trabajo no es un tipo de energía, si no, un proceso de transferencia de energía de un cuerpo a otro. De hecho, podemos definir el trabajo como la transferencia de energía de un W = F · cos * · Δr cuerpo a otro realizado por la acción de Su unidad en el S.I. es el Julio (J) una fuerza mediante un desplazamiento. TRABAJO MOTOR W>0 Una fuerza con una componente en la misma dirección e igual sentido que el desplazamiento realiza un trabajo positivo, es decir, la fuerza suministra energía cinética al cuerpo sobre el cual se aplica. Favorece el movimiento del cuerpo. TRABAJO RESISTENTE W 0), el calor es absorbido y por tanto se calienta, hasta que las temperaturas se igualan.  POTENCIA Entendemos por incremento de energía a la diferencia de energía entre la situación final y la inicial del cuerpo. Si a parte del cambio de energía que se ha producido, tenemos en cuenta lo rápido que ha cambiado (el tiempo empleado), llegamos a una magnitud llamada poténcia (P), que nos indica el incremento de energía por unidad de tiempo (por segundo). P=E/t=W/t ** Puesto que el trabajo es una transferencia de energía, un cuerpo que realice un trabajo, aportará al sistema una cantidad de energía igual al trabajo realizado. ** Unidades S.I.: Vatio (W) = J / s Energía CINÉTICA Los cuerpos, por el hecho de estar en movimiento, poseen lo que llamamos energía cinética. Esta depende de la masa (m) y la velocidad (v) que lleve dicho cuerpo: Ec = 1/2 · m · v(al cuadrado) Cuando sobre un cuerpo se realiza un trabajo positivo, su energía cinética aumenta, al ser mayor su velocidad final. Por contra, cuando sobre un cuerpo se hace un trabajo negativo, su energía cinética disminuye. W = Ecf - Ec0 = Ec **La energía cinética siempre es positiva y su unidad en el S. I. es el Julio (J)** Energía CINÉTICA TEOREMA DE LAS FUERZAS VIVAS establece que el trabajo realizado por la fuerza neta o resultante sobre un cuerpo es igual a la variación en la energía cinética del cuerpo sobre el que actúa, es decir, el trabajo total realizado sobre un cuerpo es igual a la variación de energía cinética que experimenta dicho cuerpo.  Energía POTENCIAL Es aquella que tiene un cuerpo debido a la posición que ocupa en el espacio. Para que tenga sentido dicha definición, cabe destacar que es necesario que el cuerpo esté en una región del espacio en la que actúe una fuerza conservativa. ** Una fuerza es conservativa si el trabajo que ejerce sobre un cuerpo solo depende de las posiciones inicial y final del cuerpo, es decir, si el trabajo total realizado por el campo sobre una partícula que realiza un desplazamiento en una trayectoria cerrada es nulo. Por contra, una fuerza NO conservativa es aquella bajo cuya acción en el sistema se disipa o pierde energía mecánica. ** En este caso, la diferencia de energía potencial entre dos puntos A y B es el trabajo, cambiado de signo: -W = EpB - EpA Energía potencial GRAVITATORIA Energía potencial ELÁSTICA  Energía MECÁNICA Es la suma de las energías cinéticas y potenciales ya que estas están íntimamente relacionadas. Em = Ec + Ep (gravitatoria, elástica y eléctrica) La energía potencial (sea del tipo que sea), puede convertirse íntegramente en energía cinética, y viceversa. La energía total de un cuerpo es la suma de la energía mecánica y la energía interna del mismo. Se pueden manifestar en diversas formas: energía térmica, química, radiante, nuclear...  Energía MECÁNICA Principio de conservación de la e. mecánica Si las fuerzas que efectúan trabajo sobre un cuerpo son conservativas, su energía mecánica permanece constante, es decir, la e. mecánica es igual a 0. Ec + Ep = 0 ; Em = 0 Recordemos ** Las fuerzas bajo la acción de las cuales se conserva la energía mecánica del sistema, son llamadas fuerzas conservativas; por contra, las fuerzas bajo lacción de las cuales se disipa o pierde energía mecánica del sistema, se llaman fuerzas no conservativas.  Trabajo de la fuerza de rozamiento La fuerza de rozamiento siempre se opone al movimiento y efectúa un trabajo negativo. El efecto del trabajo de rozamiento es la disminución de la energía mecánica del cuerpo sobre el que actúa. W = Ec + Ep - Fr = Em - Wr A POR EL EXAMEN! RECURSOS GRÁFICOS