potencia

 es la cantidad de trabajo efectuado por unidad de tiempo.

Si W es la cantidad de trabajo realizado durante un intervalo de tiempo de duración Δt, la potencia media durante ese intervalo está dada por la relación:

${\displaystyle {\bar {P}}\equiv \left\langle P\right\rangle ={\frac {\ W}{\Delta t}}}$

La potencia instantánea es el valor límite de la potencia media cuando el intervalo de tiempo Δt se aproxima a cero. En el caso de un cuerpo de pequeñas dimensiones:

 

ia de base a y exponente b es una expresión del tipo

a^b = a · a · · · a · a

La expresión anterior representa el resultado de multiplicar la base, a, por sí misma tantas veces como indica el exponente, b.

Leemos la potencia a ^bcomo a elevado a b.

${\displaystyle P(t)=\lim _{\Delta t\rightarrow 0}{\frac {\ W}{\Delta t}}\ =\lim _{\Delta t\rightarrow 0}\mathbf {F} \cdot {\frac {\Delta \mathbf {r} }{\Delta t}}=\mathbf {F} \cdot \mathbf {v} }$

variacion dela energia potencial de un resorte

La energía potencial elástica es energía almacenada que resulta de aplicar una fuerza para deformar un objeto elástico. La energía queda almacenada hasta que se quita la fuerza y el objeto elástico regresa a su forma original, haciendo un trabajo en el proceso. La deformación puede implicar comprimir, estirar o retorcer el objeto

Una fuerza de 540 N estira cierto resorte una distancia de 0.150 m ¿Qué energía potencial tiene el resorte cuando una masa de 60 Kg cuelga 

verticalmente de él?

Luego, la deformación x del resorte causada por el peso del bloque es:

x = Fe / k = (m*g) / k

x = ((60 Kg)*(9.8 m/s^2)) / (3600 N/m) = 0.163 m

La energía potencial elástica almacenada en el resorte es:

Uel = 1/2 * (3600 N/m) * (0.163 m)^2 = 47.82 J

variacion de la energia cinetica

Definimos la energía cinética como aquella que posee un cuerpo por el hecho de moverse. Su valor viene dado por:

Ec=12⋅m⋅v2

Donde:

• Ec: Es la energía cinética del cuerpo en movimiento. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el Julio (J)
• m: Masa del cuerpo en movimiento. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el Kilogramo (Kg)
• v: Valor de la velocidad del cuerpo en movimiento. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el metro por segundo (m/s)

El conductor de un coche de 650 kg que va a 90 km/h frena y reduce su velocidad a 50 km/h. Calcula:

La energía cinética inicial.

La energía cinética final.

El trabajo efectuado por los frenos.90 km/h son 25 m/s y 50 km/h son 13,9 m/s.

a) 

b) 

variacion de la energia potencial

La energía potencial es la energía mecánica asociada a la localización de un cuerpo dentro de un campo de fuerzas (gravitatoria, electrostática, etc.) o a la existencia de un campo de fuerzas en el interior de un cuerpo (energía elástica). La energía potencial de un cuerpo es una consecuencia de la que el sistema de fuerzas que actúa sobre un cuerpo sea conservativo.

Un cuerpo de 2 kg situado inicialmente a tres metros sobre el suelo es elevado a una altura de cinco metros sobre el suelo. Posteriormente se suelta y se lo deja caer a la altura inicial. Determina el trabajo realizado por la fuerza peso en cada uno de los tramos.  

• Altura máxima: hmáxima = 5 m
• Altura mínima: hmínima = 3 m
• Masa del cuerpo: m = 2 kg

Consideraciones iniciales

trabajo 1

Es el producto de una fuerza aplicada sobre un cuerpo y del desplazamiento del cuerpo en la dirección de esta fuerza. Mientras se realiza trabajo sobre el cuerpo, se produce una transferencia de energía al mismo, por lo que puede decirse que el trabajo es energía 

conservacion de la energia mecanica

El Principio de conservación de la energía indica que la energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma de unas formas en otras. En estas transformaciones, laenergía total permanece constante; es decir, la energía total es la misma antes y después de cada transformación.

 Un avión de 10000 kg vuela horizontalmente con una rapidez de 200 metros por segundo, si el piloto acelera hasta alcanzar una rapidez de 300 metros por segundo, en la misma condición del movimiento ¿Calcule el trabajo realizado?

L = ½.m.(V2² - V1²)

L = ½.10000 kg.[(300 m/s)² - (200 m/s)²)]

L = 5000 kg.[90000 (m/s)² - 40000 (m/s)²]

L = 5000 kg.50000 (m/s)²

L = 250000000 J

energia mecanica

La energía mecánica se puede definir como la capacidad de producir un trabajo mecánico, el cual posee un cuerpo, debido a causas de origen mecánico, como su posición o su velocidad. Existen dos formas de energía mecánica que son la energía cinética y la energía potencial.

Un alpinista de 75 kg trepa 400 metros por hora en ascensión vertical ¿Que energía potencial gravitatoria gana en una ascensión de 2 horas?

m = 75 kg

V = 400 m/h

t = 2 h

g = 9,81 m/s²

Fórmulas:

Ep = m.g.h

V = h/t

La velocidad es constante, por lo tanto:

h = 2 h.400 m/h = 800 m

Ep = 75 kg.(9,81 m/s²).800 m

Ep = 588600 J