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Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola

ENERGÍA MECÁNICA y TRABAJO

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1. CONCEPTO DE ENERGÍA• Sistema físico: parte del Universo sometido a

estudio• Todo sistema físico tiene energía:– Agua embalsada → electricidad– Pila eléctrica, gas butano → luz, calor

• Energía permite producir cambios, transformaciones en los sistemas físicos

• No es posible ningún proceso físico, químico o biológico sin energía

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1. CONCEPTO DE ENERGÍA• Energía recibe nombres diversos según su

obtención o propiedades que manifiesta:• Energía luminosa• Energía estática• Energía eléctrica• Energía térmica• Energía química• Energía nuclear

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1. CONCEPTO DE ENERGÍA• Características de la energía:– Puede ser transferida de unos sistemas a otros– Puede ser almacenada y transportada– Se conserva en cada transformación– Se mide en julios en S.I.

• Transferencia de energía de dos formas posibles– Trabajo: ejerciendo una fuerza que provoca un

desplazamiento– Calor: por el solo hecho de tener Tª distintas

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2. ENERGÍA MECÁNICA• Energía que poseen los cuerpos debido a– su posición: energía potencial– o a su velocidad: energía cinética

• Energía mecánica= Energía cinética + Energía potencial

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2.1. ENERGÍA POTENCIAL• Energía potencial elástica:– presente en un cuerpo deformado– muelle comprimido, arco tensado– impulsan objetos al recuperar su forma

• Energía potencial gravitatoria:– energía de un sistema debida a u posición

respecto a centro de Tierra– Ep= m g h

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2.1. ENERGÍA POTENCIAL

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2.2. ENERGÍA CINÉTICA• Asociada a la velocidad del cuerpo

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3. TRABAJO MECÁNICO• Trabajo en física W se define como el

producto de una Fuerza (F) por el desplazamiento que dicha fuerza produce

• Matemáticamente es un producto escalar de dos vectores

• W= F∙ s= F Δs cos α• Se mide en julios:– 1 Julio= 1 Newton x 1 metro

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3. TRABAJO MECÁNICO

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3.TRABAJO MECÁNICO• Un cuerpo realiza un trabajo cuando

transfiere energía a otro• El trabajo transferido se invierte en variar la

energía mecánica de ese cuerpo– Un trabajo positivo incrementa la energía

mecánica– Un trabajo negativo la disminuye– Un trabajo nulo no varía dicha energía

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3.TRABAJO MECÁNICO• ¿Se produce trabajo?

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4.TRABAJO y ENERGÍA MECÁNICA• Trabajo y energía cinética:– El trabajo realizado por la fuerza resultante que

actúa sobre un cuerpo se emplea en variar su energía cinética

–W= ΔEc= Ecfinal – Ecinicial

• Trabajo y energía potencial: – El trabajo que se realiza al elevar un cuerpo a

velocidad constante se emplea en variar su energía potencia gravitatoria

–W= ΔEp= Epfinal – Epinicial4.DBH 13


4.TRABAJO y ENERGÍA MECÁNICA• El trabajo realizado por una fuerza cualquiera,

F, aplicada a un cuerpo es una medida de la variación de su energía mecánica

• W= ΔEm= Δ Ec + ΔEp

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5. CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA

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5. CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA

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• En ausencia de rozamiento la energía mecánica se conserva.

• Si hay rozamientos parte de la energía mecánica se disipa caloríficamente

• Energía mecánica inicial= Energía mecánica final + Energía disipada caloríficamente

• http://recursos.educarex.es/escuela2.0/Ciencias/Fisica_Quimica/Laboratorios_Virtuales_de_Fisica/Conservacion_de_la_energia_mecanica/


6. RENDIMIENTO DE UNA MÁQUINA

• Las máquinas no transforman íntegramente en trabajo útil la energía que se les suministra.

• Debido a los rozamientos, parte de la energía suministrada se pierde en forma de calor.

• Energía disipada no es aprovechable

Trabajo útil < Energía suministrada

• Rendimiento < 1 (suele expresarse en %)

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=

ist radaminsuEnergía

út i loTrabajientodimnRe


7. POTENCIA• Mide la rapidez de la transferencia energética• Trabajo por unidad de tiempo• Se mide en vatios (W). (1 vatio = 1 Julio/1 s)

• Otra unidad 1 CV (caballo vapor)= 735 W

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