Trabajo Principio de trabajo Potencia Conservacion de la Energıa
Mecanica:
Trabajo y energıa de una partıcula.
Juan Jose Reyes Salgado
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Trabajo y energıa de una partıcula.
Trabajo Principio de trabajo Potencia Conservacion de la Energıa
Juan Jose Reyes Salgado
Trabajo y energıa de una partıcula.
Trabajo Principio de trabajo Potencia Conservacion de la Energıa
Trabajo de una fuerza variable
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Trabajo y energıa de una partıcula.
Trabajo Principio de trabajo Potencia Conservacion de la Energıa
Trabajo de una fuerza constante
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Trabajo y energıa de una partıcula.
Trabajo Principio de trabajo Potencia Conservacion de la Energıa
Trabajo de una fuerza de resorte
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Trabajo y energıa de una partıcula.
Trabajo Principio de trabajo Potencia Conservacion de la Energıa
Principio de trabajo y energıa
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Trabajo y energıa de una partıcula.
Trabajo Principio de trabajo Potencia Conservacion de la Energıa
Trabajo originado por un deslizamiento
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Trabajo y energıa de una partıcula.
Trabajo Principio de trabajo Potencia Conservacion de la Energıa
Trabajo originado por un deslizamiento
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Trabajo y energıa de una partıcula.
Trabajo Principio de trabajo Potencia Conservacion de la Energıa
Ejemplo 1
El bloque de 10 kg descansa sobre el plano inclinado. Si el resorteoriginalmente esta alargado 0.5 m, determine el trabajo totalrealizado por todas las fuerzas que actuan en el bloque cuando unafuerza horizontal P = 400 N lo empuja cuesta arriba s = 2 m.
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Trabajo y energıa de una partıcula.
Trabajo Principio de trabajo Potencia Conservacion de la Energıa
Ejemplo 2
El automovil de 3500 lb viaja cuesta abajo de la carretera inclinada10o a una rapidez de 20 ft/s. Si el conductor aplica los frenos yhace que las ruedas se bloqueen, determine que distancia s patinanlas llantas en la carretera. El coeficiente de friccion cinetica entrelas llantas y la carretera es µk = 0.5.
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Trabajo y energıa de una partıcula.
Trabajo Principio de trabajo Potencia Conservacion de la Energıa
Ejemplo 3
Durante un breve tiempo la grua levanta la viga de 2.50 Mg conuna fuerza F = (28 + 3s2)kN. Determine la velocidad de la vigacuando alcanza s = 3m. Tambien ¿Cuanto tiempo se requiere paraque alcance esta altura a partir del punto de reposo?
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Trabajo y energıa de una partıcula.
Trabajo Principio de trabajo Potencia Conservacion de la Energıa
Ejemplo 4
La masa de la plataforma P es insignificante y esta atada porabajo, de modo que las cuerdas de 0.4 m de largo mantienencomprimido 0.6 m un resorte de 1 m de largo cuando no hay nadasobre la plataforma. Si se coloca un bloque de 2 kg sobre laplataforma y se libera del punto de reposo despues de que laplataforma se empuja hacia abajo 0.1 m, determine la alturamaxima h que el bloque se eleva en el aire, medida desde el suelo.
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Trabajo y energıa de una partıcula.
Trabajo Principio de trabajo Potencia Conservacion de la Energıa
Ejemplo 5
El muchacho de 40 kg se desliza cuesta abajo del tobogan acuatico.Si parte del punto de reposo A, determine su rapidez cuando llegaa B y la reaccion normal que el tobogan ejerce en esta posicion.
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Trabajo y energıa de una partıcula.
Trabajo Principio de trabajo Potencia Conservacion de la Energıa
Potencia y eficiencia
I Potencia:
P =dU
dt
P =F · drdt
= F · drdt
P = F · v
I Unidades:
1 W = 1 J/s = 1 Nm/s
1 hp = 550 ftlb/s
I Eficiencia:
ε =potencia de salida
potencia de entrada
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Trabajo Principio de trabajo Potencia Conservacion de la Energıa
Potencia y eficiencia
I Potencia:
P =dU
dt
P =F · drdt
= F · drdt
P = F · v
I Unidades:
1 W = 1 J/s = 1 Nm/s
1 hp = 550 ftlb/s
I Eficiencia:
ε =potencia de salida
potencia de entrada
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Trabajo Principio de trabajo Potencia Conservacion de la Energıa
Potencia y eficiencia
I Potencia:
P =dU
dt
P =F · drdt
= F · drdt
P = F · v
I Unidades:
1 W = 1 J/s = 1 Nm/s
1 hp = 550 ftlb/s
I Eficiencia:
ε =potencia de salida
potencia de entrada
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Trabajo y energıa de una partıcula.
Trabajo Principio de trabajo Potencia Conservacion de la Energıa
Ejemplo 1
Un hombre empuja el embalaje de 50 kg con una fuerza F = 150N. Determine la potencia suministrada por el hombre cuando t = 4s. El coeficiente de friccion cinetica entre el piso y el embalaje esµk = 0.2. En un principio, el embalaje esta en reposo.
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Trabajo Principio de trabajo Potencia Conservacion de la Energıa
Ejemplo 2
El motor M del malacate levanta el embalaje C de 75 lb de modoque la aceleracion del punto P es de 4 ft/s2. Determine la potenciaque debe suministrarse al motor en el instante en que la velocidadde P es de 2 ft/s. Ignore la masa de la polea y el cable y considereε = 0.85.
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Energıa potencial gravitacional
Vg = Wy
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Energıa potencial elastica
Ve =1
2ks2
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Funcion potencial
V = Vg + Ve
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Funcion potencial
V = Vg + Ve
U1−2 = V1 − V2
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Trabajo Principio de trabajo Potencia Conservacion de la Energıa
Funcion potencial
V = Vg + Ve
U1−2 = V1 − V2
U1−2 = (−Ws1 +1
2ks2
1 ) − (−Ws2 +1
2ks2
2 )
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Trabajo y energıa de una partıcula.
Trabajo Principio de trabajo Potencia Conservacion de la Energıa
Funcion potencial
V = Vg + Ve
U1−2 = V1 − V2
U1−2 = (−Ws1 +1
2ks2
1 ) − (−Ws2 +1
2ks2
2 )
U1−2 = W (s2 − s1) − 1
2k(s2
2 − s21 )
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Trabajo Principio de trabajo Potencia Conservacion de la Energıa
Conservacion de la energıa
T1 +∑
U1−2 = T2
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Trabajo Principio de trabajo Potencia Conservacion de la Energıa
Conservacion de la energıa
T1 +∑
U1−2 = T2
T1 + V1 = T2 + V2
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Trabajo Principio de trabajo Potencia Conservacion de la Energıa
Conservacion de la energıa
T1 +∑
U1−2 = T2
T1 + V1 = T2 + V2
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Trabajo Principio de trabajo Potencia Conservacion de la Energıa
Ejemplo 1
Un puente grua se utiliza para probar la respuesta de un avion alestrellarse. El avion, cuya masa es de 8 Mg, es izado hacia atrashasta que θ = 60o y luego se suelta el cable AC cuando el avionesta en reposo. Determine la rapidez del avion justo antes deestrellarse en el suelo, θ = 15o . Ademas, ¿cual es la tensionmaxima desarrollada en el cable de soporte durante el movimiento?Ignore el tamano del avion y el efecto de elevacion provocado porlas alas durante el movimiento.
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Trabajo Principio de trabajo Potencia Conservacion de la Energıa
Ejemplo 2
El martinete R mostrado tiene una masa de 100 kg y se sueltadesde el punto de reposo a 0.75 m de la parte superior de unresorte A, que tiene una rigidez de kA = 12 KN/m. Si un segundoresorte B cuya rigidez es de kB = 15 KN/m se coloca dentro delotro en A, determine el desplazamiento maximo de A necesariopara detener el movimiento hacia abajo del martinete. La longitudno alargada de cada resorte se indica en la figura. Ignore la masade los resortes.
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