U0: Energia, Treball i Potència

Tecnologia Industrial I

Cinta Prats

Cinta Prats

Magnituds

Treball Potència Energia

Cinta Prats

Treball

Es produeix treball quan sobre un objecte se li fa una força i que comporta

un desplaçament. Unitats J ( joules)

Cinta Prats

El treball depèn de l’angle que formen el vector força i el vector

desplaçament . Aquest angle pot presentar tres situacions:

• Si α = 0 cos 0º = 1 W = F · S Treball Màxim

• Si 0 < α < 90º cos α > 0 W > 0 Treball Motor

• Si α = 90º cos 90º = 0 W = 0

W = F · S . Cos α

Exemple 1 Una vagoneta que té una massa de 50 Kg és en una via horitzontal. L’estirem

amb una corda que forma un angle de 30º en la direcció de la via, amb una força

de 160N que la desplaça 100 m . La força de fricció entre les vies i les rodes 40N.

Calcula el treball realitzat per cadascuna de les forces que actuen en la

vagoneta.

Cinta Prats

Potència

La potència és el treball realitzat en cada unitat de temps .

W

P = ------

t El treball W en Joules(J) i t en segons (s) , la potència en Watts (W) .

W F · s

P = ------ = ------------ = F · v

Cinta Prats

P = ------ = ------------ = F · vt t

Per pujar el pendent cal disminuir

la velocitat i mantenir la potència ,

per tal d’augmentar la força.

Altres unitats de potència CV ( cavall de vapor) : 736 W= 1 CV

PotènciaTipus de problemes

Si les dades que ens

donen W i t .

Exemple: Calcula la

Si les dades que ens

donen F i v .

Exemple 2 : Quina és la

potència en CV que ha

P = W/t P = F · v

Cinta Prats

Exemple: Calcula la

potència necessària

d’un motor per obrir

una porta

automatitzada de 400

Kg de massa de 3,5 m

d’amplada , en 5

segons.Amb la massa i l’allargada ,

podem trobar W.

potència en CV que ha

de desenvolupar el motor

d’un cotxe , si per

mantenir-lo a una

velocitat de 90 Km/h és

necessari aplicar una

força de 100 N .

Quadre resum W i P

Cinta Prats

L’energia és la capacitat que tenen els cossos a fer un treball . Així doncs, les seves

unitats també són els Joules (j).

L’energia mecànica es dóna si hi ha moviment i alçada del cos respecte l’origen.

E mecànica = E cinètica + E potencial

Cinta Prats

1

2

4

Cinta Prats

3

1 Velocitat 0 m/s

Cinta Prats

E mecànica = E cinètica + E potencial = 0 + Ep

Em= Ep

2

L’alçada val 0 m

Cinta Prats

E mecànica = E cinètica + E potencial =Ec + 0

Em= Ec

3En el punt3 té alçada i velocitat

Cinta Prats

E mecànica = E cinètica + E potencial = Ec3 + Ep3

Em3= Ec3 + Ep 3

4

Cinta Prats

Mateix cas que l’1

E mecànica = E cinètica + E potencial = 0 + Ep

Em= Ep

1 2

Cinta Prats

3

4

Existeix diferents formes d’energia que es manifestent produint-se un treball o

transformant-se les unes amb les altres.

Energia interna :Σ energia que posseix les mol·lècules d’un cos

Energia química

Cinta Prats

Energia nuclear

Energia sonora

Energia radiant

Energia 1 Energia 2

Cinta Prats

ηRendiment

E1 Número de joules

E2 Número de joulesE1 Número de joules

E2 Número de joules>

Calcula el rendiment d’una grua en aixecar una

massa de 1.000 Kg a una velocitat 0,5 m/s i utilitza

un motor de 15CV a plena càrrega .

Cinta Prats

Cinta Prats