Mecánica de Sólidos

“Trabajo, Potencia y Energía”

Laboratorio N°7Mesa

Integrantes: Bernaola Solano Omar

Quispe Chuquillanqui Farly

Sección: C12-22

Fecha de realización: 14 de abril del 2015

Fecha de presentación: 20 de mayo del 2015

Profesora: Vargas Gargate, Penélope

2015

Introducción

La fuerza como tal, siempre fue un fenómeno de admirar. Personas en el mundo han dedicado bastante tiempo en tratar de describirlas y cuantificarlas. Pero nace la gran interrogante ¿De qué modo podre yo aprovechar la magnitud de esas fuerza? Pues bien dicha interrogante, ya fue respondida, y se trata nada más y nada menos que de desarrollar trabajo sobre un cuerpo aplicando una cantidad de fuerza. No contentos con esta idea, grandes hombres desarrollaron diversas posibilidades para la aplicación de este trabajo, a su vez determinaron teoremas y leyes con respecto a toda esa energía aplicada sobre un cuerpo; leyes como “La Energía no se crea ni se destruye” y la irreversibilidad en Termodinámica que dices “Un cuerpo no puede desarrollar trabajo o manifestarse en forma de trabajo, sin adquirir alguna manifestación de energía”. Con todos estos antecedentes ya mencionados damos pase al desarrollo de este laboratorio que trata específicamente del trabajo y su relación con las diversas formas de manifestación de la energía.

Objetivo

Comprobar la relación entre el trabajo aplicado sobre un objeto y la variación en su energía cinética.

Fundamento teórico

Trabajo:

Mientras un cuerpo se mueva con una fuerza constanteF⃗, y dicha fuerza tiene un ángulo θ con respecto al desplazamiento, el modulo del trabajo quedara expresado de la siguiente forma.

W=F .d . cosθ

En el Sistemas internacional , el trabajo se expresa en Newton metro y recibe el nombre de Joule (J), de modo que un J, es el trabajo efectuado por una fuerza de un Newton actuando sobre un cuerpo que se mueve un metro en la dirección de dicha fuerza, ahora como N = m.Kg.s-2, tenemos que J = N.m = m2.Kg.s-2.

Energía:

Se considera tácitamente la energía como la capacidad para hacer un trabajo, o bien el trabajo “acumulado” por un cuerpo. El concepto de energía es uno de los más fructíferos de toda la física, y además de la química y biología.

Teoremas del Trabajo- Energía

El trabajo total realizado por fuerzas externas sobre un cuerpo se relaciona con el desplazamiento de este (los cambios en su posición), pero también está relacionado con los cambios en la rapidez del cuerpo. Para comprobarlo, mostramos el siguiente esquema.

Wfexterna=∆Ec=mvf2

2−mvo

2

2

Energía Potencial:

Sea un cuerpo de masa m, que es levantado verticalmente con un movimiento uniforme, desde una posición en la cual el centro de gravedad se encuentra a una altura h1, por encima del plano elegido arbitrariamente, hasta una altura h2, y si se supone que no hay rozamiento, la fuerza necesaria para levantar el cuerpo sería constante e igual en magnitud al peso mg, y deberá estar dirigida verticalmente hacia arriba.

Ahora, dado que conocemos la relación entre el trabajo realizado, la fuerza empleada y la distancia recorrida, es posible, definir lo siguiente

Wfexterna=∆Ep=m. g(h1−h2)

Wfexter=Mcoche∗aexpe∗D

ateo= Mp. pesa∗gMp , pesa+Mcoche

Wfexterna=∆Ec=mvf2

2−mvo

2

2

Conclusión

--Se comprobó la relación entre el trabajo aplicado sobre el coche y como varia su energía cinética; gran parte del trabajo generado por la caída del porta pesas, fue transferida al coche en forma de energía cinética, decimos gran parte por que para este laboratorio se obvio el trabajo negativo desarrollado por la fuerza de rozamiento y su manifestación, la liberación de calor para el balance energético. Con todo lo acontecido en este laboratorio estamos en la capacidad de definir claramente cómo se manifiesta el trabajo, en su variante la energía cinética.