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Friccion

Trabajo mecanico

Energia

Potencia Mecanica

Una fuerza tangencial, paralela a las superficies que están en contacto. Existen 2 tipos de

fricción: estática y dinámica o de movimiento.

Que es??

Fricción estática

La reacción que presenta un cuerpo en reposo oponiéndose a su deslizamiento sobre otra

superficie.

Fricción Dinámica o de movimiento

Tiene un valor igual a la que se requiere aplicar para que un cuerpo se deslice a velocidad

constante sobre otro.

Fuerza máxima estática

Esta se alcanza un instante antes de que el cuerpo inicie su deslizamiento. Es el pequeño impulso mayor que se da para que se inicie a

deslizar el cuerpo.

Formula de la fuerza máxima estática

Fme = µe N

Fme: Fuerza Max. Estática(N)

µe : constante de proporcionalidad (coeficiente de fricción estática, no tiene unidades)

N: La fuerza normal que mantiene unidas ambas superficies (N)

Fme Ilustrado

Fricción dinámica

La fuerza de fricción dinámica actuará siempre en la misma dirección, pero en sentido contrario al

movimiento del bloque, es decir en sentido contrario de la velocidad, provocando una

aceleración negativa y consecuentemente un frenado.

CARACTERISTICAS:

* iniciado el movimiento la fuerza de fricción se mantiene constante, independientemente de la

velocidad.*si se aumenta el peso al doble o triple, la fricción

se duplica o triplica respectivamente, por lo tanto es directamente proporcional entre las

superficies.

Fd= µdN

Donde :Fd= valor de la fuerza de fricción dinámica en

newtons (N)N= valor de la fuerza normal entre las superficies

(N) µd= coeficiente de fricción dinámico, sin

unidades.

µd= el coeficiente de fricción dinámico

Relación entre la fuerza de fricción dinámica y la fuerza normal que tiende a mantener unidas

dos superficies.

Ventajas de la fricción

*La fuerza de fricción se manifiesta en nuestra vida diaria prácticamente en todo momento...

*cuando caminamos*escritura

*sostener objetos*frenar un vehículo

*cuando llueve, la fricción del aire evita que las gotas de agua caigan con más fuerza sobre

nosotros.*etc.

Desventajas

Debido a ella se presentan los siguientes inconvenientes:

*se produce un considerable desgaste en la ropa, zapatos, neumáticos, etc.

Actualmente, el hombre ha encontrado varias formas para reducir la fricción, usando aceites o

lubricantes que reduzcan el rozamiento en superficies.

¿Qué es trabajo?

• En física trabajo es una magnitud escalar producido solo cuando una fuerza mueve un cuerpo en la misma dirección que se aplica. Su valor se calcula multiplicando la magnitud de la componente de la fuerza localizada en la misma dirección en que se efectúa el movimiento del cuerpo, por el valor del desplazamiento que este realiza.

• T= trabajo realizado en Nm= joule= J

• F cos (theta)= componente de la fuerza en la direccion del movimiento en newtons (N).

• d= magnitud del desplazamiento en metros (m).

Energia

La eneria siempre ha estado estrachamente con las actividades cotidiana del ser humano.

Energia

Tipos de energia

Energía caloríficaEnergía eléctricaEnergía químicaEnergía hidráulicaEnergía eólicaEnergía radianteEnergía nuclearEnergía mecánica

Energia calorifica

Energia calorifica: Se produce por la cambustion de carbon, madera, petroleo, gas natural, gasolina, y otros combustibles.

Energía electrica

Se produce cuando a travez de un material conductor se logra un movimiento o flujo de electrones.

Energía calorifica

Energia calorifica: Se produce por la cambustion de carbon, madera, petroleo, gas natural, gasolina, y otros combustibles.

Energia quimica

Se produce cuando las sustancias relacionadas entre si alterando su constitución intima.

Energia hidraulica

Se aprovecha cuando la corriente de agua mueve un molino o la caída de agua de un presa

mueve una turbuna

Energía eólica

Es la producida por el movimiento del aire y se aprovecha en los molinos de viento o en los aerogeneadores de alta potencia para producir electricidad

Energía radiante

Es la energía producida por ondas electromagnéticas que se caracterizan por su propagación en el vacio a una velocidad de 300000 km/s tal es el caso de las de radio, los rayos x, ultravioleta, infrarrojos, luminosos

Energía nuclear

Es originada por la energía que mantiene unidas a la partículas en el núcleo de los atomos,

misma que es liberada en forma de energía calorífica y radiante cuando se produce una

reacción de fución

Energía mecánica

Es la que tienen los cuerpos cuando por su posición o su velocidad son capases de interaccionar con el sistema del cual forma parte para realizar un trabajo se divide en energía cinética y potencial.

Definición de energía

La energiau es una propiedad que caracteriza la interaccion de los componentes de un sistema fisico que tiene un capacidad de realizar un trabajo.

Un cuerpo tiene energia si es capaz de interaccionar con el sistema del cuel forma parte para realizar un trabajo. La unidad de enegia en el sistema internacional es el joule(J)

1J=Nm=kg m/s² *m=kg m²/s²

Energia potencial gravitacional (EPG)

Al levantar un cuerpo a una cierta altura debemos efectuar un trabajo igual al producto de:

Fuerza aplicada x altura.Este trabajo se convierte en EPG.

EPG

EPG = T = PhF = P

EPG: mghEPG en el SI: kg m²/s² = J

EPGLa energia potencial gravitacional de un cuerpo

localizado a cierta altura depende del nivel tomado como referencia.

Si esta localizado a una altura bajo el nivel de referencia tiene una epg negativa.

-T = -EPG = -mgh

Un cuerpo exactamente en el suelo, no tiene altura.

EPG

Suelo

Cuerpo A

Cuerpo B

Cuerpo C

Energia Potencial Elastica

Es la energia potencial anteriormente mencionada pero involucra algun cuerpo con resorte

comprimido o estirado, una liga tensa o los muelles de espiral (como en un reloj)

Energia Cinetica

Todo cuerpo en movimiento tiene energia cinetica.

Energia cinetica traslacional (ECT)

Cuando en un cuerpo todas sus partes siguen una misma direccion.

O cuando un cuerpo suspendido a cierta altura es soltado su energia potencial es transformada en

ECT.

ECTECT = T = Fd

2a ley de N...... F = ma

ECT = mad

De las ecuaciones del MRUA..... d = ½ at²ECT = ½ m(at)²

v = at... v² = (at)²

Por lo tanto...ECT = ½ mv².... ECT = (mv²)/2

ECT

Se mide en kg m²/s² = J

Energia Cinetica Rotacional (ECR)

La presentan los cuerpos que giran. X Ejemplo : El yoyo.

Rapidez traslacional y rapidez rotacional

2 cuerpos en movimiento rotando tienen la misma rapidez rotacional pero la que esta mas cerca

al eje de rotacion tiene mayor rapidez traslacional.

Inercia Rotacional

Un cuerpo que gira trata de continuar asi, y uno sin girar trata de continuar igual. Es la

propiedad de los cuerpos de oponerse a cambios en su estado de movimiento de

rotacion.Depende de la distribucion de la masa del cuerpo

respecto a su eje de rotacion.Al tener su masa concentrada mas lejos de su eje

de giro tendra una mayor inercia rotacional oponiendose

Ley de Conservacion de la energia y su degradacion

Señala que la energia existente en el universo es una cantidad constante, no se crea ni se

destruye, solo se transforma.La biomasa es una fuente de energia y se obtiene

de la materia organica producida por los seres vivos.

Ley de conservacion de la energiaLa ley de la conservación de la energía constituye el primer principio de la termodinámica y afirma

que la cantidad total de energía en cualquier sistema aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía. En resumen, la ley de la

conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se

puede cambiar de una forma a otra, por ejemplo, cuando la energía eléctrica se transforma en energía calorífica en un

calefactor.

Potencia Mecanica

Potencia Mecánica

La potencia mecánica se define como la rapidez con que se realiza un trabajo, Se mide en watts (W) y se dice que existe una potencia mecánica de un watt cuando se realiza un trabajo de

un joule en un segundo : 1 W = J/s

Ejemplo:

Mientras una persona sube por una escalera un bulto de cemento de 50 kg a un departamento que se encuentra e el 5to piso de un edificio, otra, utilizando una polea, sube otro bulto de 50 kg hasta el mismo piso e un tiempo menor, ¿Quién realiza mayor trabajo? Puesto que cada quien elevo un bulto de 50 kg a la misma altura el trabajo realizado es el mismo, solo que uno lo efectuó en menor tiempo.EL hombre siempre a buscado realizar su trabajo en el menor tiempo posible, de ahí la necesidad de introducir un nuevo concepto que señale claramente con que rapidez se hace un trabajo, este concepto recibe el nombre de potencia.

POTENCIA MECANICA: es la rapidez con que se realiza un trabajo. Su expresión matemática es P= T/t

P= potencia en J/s = watts (W)

T= trabajo realizado en joules (J)

T=tiempo en que se realiza el trabajo en segundos (s)

La unidad en el SI para medir potencia es el watt y significa un trabajo de un joule realizado en un segundo.Pero todavía se emplean las siguientes unidades practicas: el caballo de fuerza (hp) y el caballo de vapor (cv)

1 hp = 746 W1cv= 736 W

Como el trabajo es igual a :T = Fd

Y como la potencia es P = T/t = Fd/t

Pero d/t= v, entonces:

P=Fv

La expresión anterior permite calcular la potencia si se conoce la velocidad que adquiere el cuerpo, misma que tendrá una direccion y un sentido igual a la de la fuerza que recibe.Para conocer la eficiencia (n) o rendimiento de una maquina que produce trabajo, tenemos la expresión:

N= Trabajo producido por la maquina/Trabajo suministrado a la maquina x 100