Energia potencial

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  • 1. Equipo 6 TURISMO Cardona Ibarra Ana Grimaldo Gonzalez Anahi Mendoza Luna Zaida

2. Energia Potencial Energia Potencial Energia Potencial 3. La energa potencial de un cuerpo se define como la energa que es capaz de generar un trabajo como consecuencia de la posicin del mismo. Este concepto indica que cuando un cuerpo se mueve con relacin a cierto nivel de referencia puede acumular energa. 4. La energa potencial es una magnitud escalar asociado a uncampo de fuerzas(o como en elasticidad uncampo tensorialde tensiones). 5. Un pesado ladrillo sostenido en alto tiene energa potencial debido a su posicin en relacin al suelo. Tiene la capacidad de efectuar trabajo porque si se suelta caer al piso debido a la fuerza de gravedad, pudiendo efectuar trabajo sobre otro objeto que se interponga en su cada. 6. Un resorte comprimido tiene energa potencial. Por ejemplo, el resorte de un reloj a cuerda transforma su energa efectuando trabajo para mover el horario y el minutero. 7. La energa potencial puede definirse solamente cuando la fuerza esconservativa , es decir que cumpla con alguna de las siguientes propiedades:*El trabajo realizado por la fuerza entre dos puntos es independiente del camino recorrido.*El trabajo realizado por la fuerza para cualquier camino cerrado es nulo.*Cuando el rotor de F es cero.Se puede demostrar que todas las propiedades son equivalentes (es decir que cualquiera de ellas implica la otra). 8. El valor de la energa potencial gravitatoria vendra entonces dado por: El valor de la energa potencial gravitatoria vendra entonces dado por: 9. Hay varios tipos de energa potencial:Energa potencial electrostticaEnerga Potencial Elstica.Energa Potencial Gravitacional 10. La energa que un objeto tiene debido a su posicin en el espacio recibe el nombre de energa potencial gravitacional. Es la energa mantenida por un campo gravitacional y transferida al objeto conforme ste cae. Energa Potencial Gravitacional 11. Todo cuerpo sometido a la accin de uncampo gravitatorioposee unaenerga potencial gravitatoria , que depende slo de la posicin del cuerpo y que puede transformarse fcilmente en energa cintica. 12. Se define la energa potencial (EP) gravitacional de un objeto de masa m que se encuentra a una altura y de algn nivel de referencia como: EPG = mgyg es la aceleracin de gravedad El trabajo hecho por la fuerza de gravitacional cuando el bloque cae de yi a yf es igual a mgyi mgyf El trabajo hecho por la fuerza de gravitacional cuando el bloque cae de y ia y fes igual a mgy imgy f 13. La energa potencial gravitatoriaVGde una partcula material de masamsituada dentro delcampo gravitatorioterrestre viene dada por: Donde: , distancia entre la partcula material del centro de la Tierra. , constante universal del la gravitacin. , masa de la tierra. 14. Es la energa asociada con las materiales elsticos. Energa Potencial Elstica. 15. Al comprimir un muelle, se realiza un trabajo que se acumula como una energa potencial elstica.Otra forma comn de energa potencial es la que posee un muelle cuando se comprime. 16. Estaenerga potencial elsticatiene un valor igual a:donde x es la posicin del extremo del muelle y k una constante de proporcionalidad. Al soltar el muelle, se libera energa potencial elstica, al tiempo que el extremo del muelle adquiere velocidad (y, tambin, energa cintica). 17. La idea de energa potencial, como forma de energa asociada a la posicin de los cuerpos, est presente tambin en los campos elctricosEnerga potencial electrosttica 18. Una definicin de energa potencial elctrica sera la siguiente: cantidad de trabajo que se necesita realizar para acercar una carga con velocidad constante desde el infinito hasta una distancia r de una carga del mismo signo, la cual utilizamos como referencia. En el infinito la carga de referencia ejerce una fuerza nula. 19. As, una cargaqnegativa situada en un puntoPa una distanciarde otra carga central positivaQacumula en esa posicin una cierta energa potencial, energa que podra liberarse si se dejara en libertad, ya que se desplazara haciaQpor efecto de la fuerza atractiva. Situarla de nuevo en la posicin inicial supondra la realizacin de un trabajo en contra de la fuerza atractiva ejercida porQ.Este trabajo exterior a las fuerzas del campo se invierte precisamente en aumentar su energa potencialE p y puede escribirse en la forma 20. Como sucede cuando se tira de un cuerpo sujeto a un muelle y a continuacin se suelta, el trabajo elctrico podra ser recuperado si la cargaqse dejara en libertad, es decir, si no se la obligara a ocupar la posicin definida por el puntoP. 21. El campo elctrico creado por una cargaQ= 4 10-6 C situada en el vaco es tal que el potencial electrosttico en un puntoMque dista 3 m deQesV M = 1,2 104Vy en otro puntoNseparado 2 m de la carga esV N = 1,8 104 V. Se trata de calcular el trabajo necesario para trasladar una cargaq= - 2 10-8 C deMaNinterpretando el signo resultante. La diferencia de potencial D V entre los puntos final e inicial viene dado por: Ejemplo. 22. Segn la expresin:el trabajo elctrico necesario para trasladar una cargaqdistinta de la unidad ser: We = 0,6 104 (- 2 10-8) = - 1,2 10-4 J Donde el signo negativo indica que el trabajo es realizado, en este caso, por las fuerzas del campo. En efecto, dado que la carga q tiene signo opuesto a la carga central Q que se supone fija, la fuerza entre ambas ser atractiva y el desplazamiento de q del punto M (ms alejado) al N (ms prximo) se efectuar espontneamente. 23. 24. A este fenmeno se le denomina:Cualquier forma de energa se transforma en otra porque: "La energa no se crea ni se destruye, solo se transfoma" "LEY DE LA CONSERVACIN DE LA ENERGA". 25. Gracias por su atencin