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Transferencias de energía

Transferencias de energía. U.1 La energía. A.24 Trabajo y variación de energía. 78,4 N. 400 N. 60 cm. 120 cm.

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Presentation Transcript

  1. Transferencias de energía U.1 La energía A.24 Trabajo y variación de energía

  2. 78,4 N 400 N 60 cm 120 cm Un atleta lanza una bola de 8 kg empujándole a lo largo de 120 cm con una fuerza de 400 N cuya dirección es la misma que la dirección del desplazamiento. Esta dirección forma un ángulo de 30 º con la horizontal. La diferencia de altura respecto al suelo de la bola al principio y final del movimiento es 60 cm. Calcula el trabajo que hace el atleta sobre la bola. Sobre la bola actúan las fuerzas: La que hace la Tierra: FT-B = − 78,4 j N La que hace la mano: FM-B = 400 N El desplazamiento es d = 1,20 m El trabajo realizado por la fuerza con la que le empuja el atleta: WFm,B = 400 · 1,2 · cos 0º = 480 J Ese trabajo mide la energía total que se le ha dado a la bola. Es decir, la suma de energía cinética y energía potencial gravitatoria que habrá ganado el sistema Tierra-bola.

  3. 78,4 N 400 N 60 cm 120 cm Calcula el trabajo total realizado sobre la bola. El trabajo total será la suma del trabajo realizado por cada una de las fuerzas. WFm,B = 400 · 1,2 · cos 0º = 480 J WFT,B = 78,4 · 1,2 · cos 120º = −47,04 J El trabajo total será: Wtotal = 480 – 47,04 = 432,96 J

  4. 78,4 N 400 N 60 cm 120 cm Calcula la variación de energía cinética de la bola. El trabajo total será: Wtotal = 480 – 47,04 = 432,96 J La variación de energía cinética de la bola es igual al trabajo total que se realiza sobre ella: ΔEc = Wtotal = 432,96 J

  5. 78,4 N 400 N 60 cm 120 cm Calcula la variación de energía del sistema Tierra-bola La variación de energía potencial del sistema Tierra-bola es igual a menos el trabajo realizado por la fuerza peso: ΔEp T-B = − WFT,B = 47,04 J Podemos comprobar que el resultado coincide con el calculado a partir de la expresión que se utiliza para la energía potencial: ΔEp T-B = 8 · 9,8 · 0,6 = 47,04 J

  6. 78,4 N 400 N 60 cm 120 cm Establece las relaciones entre las distintas magnitudes calculadas El trabajo de la fuerza que hace la mano sobre la bola, WFm,B = 480 J, igual a aumento de energía total de la bola El trabajo total 432,96 J igual a la variación de energía cinética del sistema. El trabajo realizado por la fuerza peso−47,04 Jes igual a menos la variación de energía potencial del sistema Tierra-bola:ΔEp T-B =47,04 J Por lo tanto: ΔEtotal = ΔEc + ΔEp 480 J = 432,96 J + 47,04 J

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