Física Grado 11º colisiones, conservación del momento, torque

1. Física Grado 11ºcolisiones, conservación del momento, torque I.E: ENTRERRIOS Docente: Robinson Arley Usma B

2. Trabajo Recuerda que para que haya trabajo es necesario que haya una fuerza y que haya desplazamiento en dirección de la fuerza • El trabajo es el producto de la fuerza por el desplazamiento El operario de la figura aplica una fuerza de 80N para mover la caja. ¿Cuánto vale el trabajo ejercido para desplazarla 10 m? Analizar variaciones en la forma de aplicar la fuerza

3. Recuerda que para que haya trabajo es necesario que haya una fuerza y que haya desplazamiento en dirección de la fuerza ¿Como se comporta la fuerza de fricción con respecto al trabajo? Puede decirse que ésta realiza un trabajo positivo, negativo o neutro?

4. Que sucede en este caso? • Que podría decirse con respecto al trabajo ejercido sobre la caja?

5. El trabajador de la figura aplica una fuerza de 100 N para mover la carga. Calcular el trabajo necesario para desplazar dicha carga una distancia de 10 metros si el ángulo vale 45°.

6. Problema tipo examen Un trabajador de la construcción sube, con velocidad constante, un cuerpo de masa m=20 Kg. hasta una altura de 3 metros. Calcular el trabajo realizado para realizar dicha operación.

7. El mismo trabajador del ejemplo anterior levanta el mismo cuerpo m=20 Kg usando una rampa de 5 metros de longitud. Calcular el trabajo realizado para realizar ésta operación.

8. En que caso se requiere mas fuerza para subir el bloque? • En que caso se requiere mas trabajo?

9. Calcular el trabajo y la potencia requerida para mover el bloque de la figura, la distancia de 10 metros en un tiempo de 20 seg.

10. Calcular el trabajo y la potencia requerida para mover el bloque de la figura, la distancia de 0,8 metros en un tiempo de 20 seg. • Suponga F=10N

11. Potencia 11B La potencia es la cantidad de trabajo realizada en una unidad de tiempo. Se calcula con la fórmula: Ejemplo: Se tienen dos grúas. La grúa 1 levanta una carga de 100 kg hasta una altura de 10 metros en un tiempo de 5seg. La grúa 2 levanta una carga de 200 kg hasta una altura de 5 metros en un tiempo de 2 segundos. Calcular la potencia de cada grúa en vatios y en hp.

12. Potencia ¿Cuál es la energía consumida por una lavadora cuya potencia es 2000 watts durante un periodo de lavado de 25 minutos? ¿Cuál será el costo del consumo de esta si la empresa de servicios cobra $230 por cada kwh de energía? Las empresas de energía cobran su servicio de acuerdo a la cantidad de Kwh consumidos. Un Kwh es la energía consumida por una maquina que desarrolla 1Kw en un tiempo de 1 hora.

13. ENERGÍA MECANICA Energía mecánica: Se divide en potencial y cinética • Energía cinética: la poseen los cuerpos por el mero hecho de estar en movimiento. • Energía potencial gravitatoria (o solo potencial): la poseen los cuerpos por el hecho de estar a cierta altura sobre la superficie de la Tierra. • Energía potencial elástica: la poseen los cuerpos a causa de la deformación que ha experimentado

14. Energía cinética es la energía que posee un cuerpo de masa m debido a su movimiento o velocidad. De acuerdo con esta ecuación, si la velocidad de un objeto se duplica, su energía cinética se cuadruplica.

15. Energía potencial gravitacional. Es la energía almacenada por un cuerpo de masa m en virtud de su altura con respecto al nivel de referencia. Energía potencial elástica Energía asociada con los materiales elásticos. Energía Potencial Es la energíaalmacenada que posee un cuerpo en virtud de su posición. EPG= m.g.h Epe= ½ K X2

16. Ejemplos de energía cinética Un móvil con masa m=5Kg se mueve a una velocidad v=5m/seg. Cual es el valor de su energía cinética. ¿Qué pasaría si se duplica la velocidad? ¿Qué pasaría si la masa se duplica?

17. Ejemplos de energía cinética Analiza la transformación de energía potencial en cinética

18. Ejemplos de energía potencial Un cuerpo con masa m=10Kg está colocado sobre el piso. Determinar como varia su energía potencial a medida que este varia su altura como muestra la figura. EPG= m.g.h

19. PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA • En todas las transformaciones la energía cambia de forma, pero la cantidad total de energía se mantiene constante

20. Energía cinética y energía potencial • Analiza como se comporta la energía en cada punto. • ¿En que puntos la energía cinética aumenta o disminuye? • ¿En que puntos la energía potencial aumenta o disminuye?

21. Relación entre trabajo y energía

22. Relación entre trabajo y energía cinética • ¿Cual es el trabajo realizado en un auto con masa m=1500 kg que pasa de una velocidad de 20m/seg a 50m/seg? Cual sería la formula abreviada para calcular el trabajo?

23. Relación entre trabajo y energía potencial • ¿Cual es el trabajo realizado por un cuerpo de masa m=10 kg que cae desde una altura de 1200m. EPG = m.g.h Cual sería la formula abreviada para calcular el trabajo?

24. Conservación de la energía mecánica • Un cuerpo de masa m=20kg se deja caer desde lo alto de un edificio de 800 metros de altura. Calcular su energía mecánica en cada uno de los puntos 1,2,3 y 4 si estos están separados 200 metros. • ¿Cuál es la velocidad en cada punto? • ¿Cuál es la velocidad final del cuerpo?

25. Principio de conservación de la energia • la ley de la conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra, por ejemplo, cuando la energía eléctrica se transforma en energía calorífica en un calefactor. • Dicho de otra forma: la energía puede transformarse de una forma a otra o transferirse de un cuerpo a otro, pero en su conjunto permanece estable (o constante).

26. Problema de aplicación Teniendo en cuenta que: 1 hp = 746 W1 hp = 0,7457 kw Calcular la potencia en caballos desarrollada por un motor que pasa de 50km/hora a 120 km/hora en un tiempo de 25 segundos. Analiza los resultados y compara con las características del Logan

28. Torque de una fuerza Física 10º - I.E.E Docente: Robinson Usma B

29. Momento o torque de una fuerza

30. Ejercicio: Si la fuerza aplicada es de 300 N y el brazo es de 50 cm. ¡cual es el torque ejercido?

32. El torque y la potencia son dos indicadores del funcionamiento del motor, nos dicen qué tanta fuerza puede producir y con qué rapidez puede trabajar.

33. FALTA EN 11ºA REALIZAR EJERICICIO CON FORMULA DE FUERZA Se llama Torque máximo a la mayor cantidad de fuerza de giro que puede hacer el motor. Esto sucede a cierto número de revoluciones. Si se dice que un motor con un torque máximo de 125 Nm @ 2500rpm significa que el motor es capaz de producir una fuerza de giro (Técnicamente conocido como “momento” o “par” torsional) de hasta 125 newton metro cuando está gira a 2500 revoluciones por minuto.

34. FALTA EN 11ºA REALIZAR EJERICICIO CON FORMULA DE FUERZA Mientras mayor sea el torque máximo de un motor, más fuerte este es. Esto es interesante al momento de comparar motores ya que sin importar el tamaño, el tipo, el sistema de encendido ó el de inyección, un motor tendrá más fuerza que otro cuando su torque máximo sea mayor. La tendencia mundial es lograr motores con el torque más alto posible en todas las revoluciones y principalmente al arrancar. Este efecto se conoce como “motor plano”

35. FALTA EN 11ºA REALIZAR EJERICICIO CON FORMULA DE FUERZA La potencia indica la rapidez con que puede trabajar el motor. La potencia máxima es el mayor número obtenido de multiplicar el torque del motor por la velocidad de giro en que lo genera.

36. Palancas y poleas

37. Ley de las palancas FALTA EN 11ºB REALIZAR EJERICICIO CON FORMULA DE PALANCA

38. Ejercicio • Se tiene una masa de 1000 kg que debe levantarse. Para tal efecto, se tiene una palanca de 10m de longitud. Considerando que la palanca sea indeformable y que el pivote puede desplazarse. Calcule los valores de las fuerzas correspondientes si el pivote se ubica a 2m, 4m, 6m, 8m de la cara

39. Tipos de palancas