POTENCIA Y ENERGÍA POTENCIAL ELASTICA

POTENCIA Y ENERGIA POTENCIAL ELASTICA. FORMULAS. UNIDADES EN EL SI Y SUCEU. PROBLEMAS

1. INSTITUTO TECNOLOGICO DE LOS MOCHIS POTENCIA Y ENERGÍA POTENCIAL ELASTICA MATERIA: MECANICA CLÁSICA INTEGRANTE: MEDINA GARCÍA CECILIA

2. POTENCIA

3. DEFINICIÓN Los procesos de obtención de energía útil se diferencian no solo por su mayor o menor eficiencia, sino también por 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”

4. TIPOS DE POTENCIA Potencia mecánicas Potencia eléctrica Potencia de sonido

5. EJEMPLOS

6. UNIDADES UTILIZADAS SI SUCEU 1 N * m/s 1 J/S 746 w 1 hp = 550 ft lb/s 1 Watt =

7. FORMULAS 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=

8. EJERCICIOS 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.

9. 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 .

10. ENERGIA POTENCIAL ELÁSTICA

11. CONCEPTOS BÁSICOS 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 cuerpo en reposo (es decir que no se mueve ) y está vinculada a la posición de los cuerpos la cual depende de la altura, como se demuestra en la siguiente fórmula: Ep = m.g.h La energía cinética de un cuerpo está determinada por la velocidad que tenga este y su masa es decir, con el movimiento del objeto. La fórmula es: Ec = ½.m.v 2 Se dice que una fuerza es conservativa si el trabajo realizado por ella en una trayectoria cerrada es nulo, cualquiera que sea la trayectoria.

12. DEFINICIÓN 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.

13. EJEMPLOS

14. UNIDADES UTILIZADAS SI SUCEU N lb Joules ft.lb

15. FORMULAS 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.v 2

16. W=F x cos Ɵ W = - = -

17. 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. Puesto que la fuerza elástica es conservativa, el trabajo realizado por ella después que se ha soltado el cuerpo es: W = - ∆ Epe Entonces W= - ( Epef – Epei ) En donde Epef = a energía potencial elástica final, Epei = energía potencial elástica inicial y además es igual a 0.

18. Entonces: W= - Epef En donde F = KX por lo tanto:

19. EJERCICIOS 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?

20. 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?

21. BIBLIOGRAFIA 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 Ingramex S.A. de C.V. junio del 2002. México D.F.