sábado, 17 de septiembre de 2011

Energia potencial y cinetica.

ENERGIA CINETICA

En un sistema físico, la energía cinética de un cuerpo es energía que surge en el fenómeno del movimiento. Está definida como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una masa dada desde el reposo hasta la velocidad que posee. Una vez conseguida esta energía durante la aceleración, el cuerpo mantiene su energía cinética salvo que cambie su rapidez o su masa. Para que el cuerpo regrese a su estado de reposo se requiere un trabajo negativo de la misma magnitud que su energía cinética. Suele abreviarse con letra Ec o Ek (a veces también T o K).
Ec=1/2•m•v 2

ENERGIA POTENCIAL

En un sistema físico, la energía potencial es energía que mide la capacidad que tiene dicho sistema para realizar un trabajo en función exclusivamente de su posición o configuración. Puede pensarse como la energía almacenada en el sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Suele abreviarse con la letra \scriptstyle U o \scriptstyle E_p.
La energía potencial puede presentarse como energía potencial gravitatoria, energía potencial electrostática, y energía potencial elástica.
Más rigurosamente, la energía potencial es una magnitud escalar asociada a un campo de fuerzas (o como en elasticidad un campo tensorial de tensiones). Cuando la energía potencial está asociada a un campo de fuerzas, la diferencia entre los valores del campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier recorrido entre B y A.
Ep=m•g•h




¿Qué es la Energía?
¿Qué tipos de energía existen?
¿Cuál es la definición de Energía cinética?
¿Cuál es la definición de Energía potencial?
Escribir el modelo matemático y unidades de la Energía cinética
Escribir el Modelo matemático y unidades de la Energía potencial
Equipo
4
6
1
2


Respuestas
El termino energía  tiene diversas
Acepciones y definiciones,  como la capacidad para realizar un trabajo.

La energía puede manifestarse de diferentes maneras: en forma de movimientos (cinética) de posición (potencial) de calor de electricidad de radiaciones, electromagnéticas según el proceso se les denomina: térmica, eléctrica, radiante, química, nuclear.
Cuando un cuerpo esta en movimiento posee energía cinética ya que al chocar contra el otro puede moverlo y, por lo tanto, producir un trabajo.Para que un cuerpo adquiera energía cinética o de movimento es decir para ponerlo en movimiento es necesario aplicarle una fuerza.

Es la energía que mide la capacidad que tiene dicho sistema para realizar un trabajo en función exclusivamente de su posición o configuración.

Formula:

Ep=m•g•h
Ec=1/2•m•v 2
m:masa, kg
Ec: energía cinética
V: rapidez, m2/seg2
Ep=m•g•h


Unidades:

-M: masa, kg
-G: gravedad, m/seg2
-H: altura, m.




Cálculos de las energías cinética y potencial.
Material: Balanza, balín, flexo metro.
Procedimiento:
Calcular la Energía potencial del balín al caer de la altura del barandal.
Energía potencial:

Equipo
Masa del balín (Kg)
Altura del barandal (metros)
Energía potencial
(Joule)
1
0.067Kg
3.38m
2.2215 km(m2/s2) JOULS
2
0.067kg
2.00m
1.3132km(m2/s2) JOULS
3
.067kg
3.38m
2.2215km(m2/s2) JOULS
4
5
.067kg
3.38m
2.2215km(m2/s2) JOULS
6
0.067kg
1.90m
1.248813km(m2/s2) JOULS


Ejercicio: Seleccionar una marca de automóvil, Calcular su energía cinética en reposo, a media velocidad y a máxima velocidad Ec =1/2(m.v2)
Energía cinética:

Equipo
Auto
Peso (kg)
Velocidad máxima
Reposo
Media
(Joule)
Máxima
(Joule)
1
Bugatti Veyron
1888 kg
407,8 km/h
0
3016447.84J
120064605.56J
2
Mustang 2011
1818 kg
260 kmh
0
1185274.279 J
4741359.711 J
3
Mini Cooper
686 kg
160 km/h
0
1277684.64J
4818903.04J
4
Lamborghini
1264 kg
345 km/hr
0
5
ferrari
1365kg
360 Km/h
0
1706250J
6825000 J
6
Beetle
1351 kg
160 km/h
0
333513.5342J
1334054.137J

lunes, 5 de septiembre de 2011

Semana cuatro ( MCU y MCUA)


¿Qué es el ímpetu?
¿En qué consiste el MRUA?
¿Cómo se define el MCU?
Diferencias entre el MRU y el MRUA
Problema del MRUA
Ejemplo problema del MCU
Equipo
6
5
4
3
2
1
Respuestas:
El ímpetu, es conocido también como la cantidad de movimiento: el ímpetu de un objeto es el producto de su masa por su velocidad.
Es aquel en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración constante. También puede definirse el movimiento como el que realiza una partícula que partiendo del reposo es acelerado por una fuerza constante.
Este  movimiento se caracteriza porque la trayectoria descrita  por el móvil es una circunferencia  y por el ángulo descrito  por la unidad de tiempo que e siempre el mismo.
MRU:
-se realiza sobre una línea recta
-la velocidad constante implica magnitud y dirección inalterables
-no presenta aceleración
-al representarse gráficamente se obtiene una recta paralela

MRUA:
-La aceleración y fuerza resultantes son constantes
-la aceleración varia linealmente respecto al tiempo
-el espacio recorrido en un intervalo de tiempo siempre es mayor que el anterior


Un coche circula a una velocidad de 72km/h y apretando el acelerador logra que a los 20s el indicador de velocidad marque 144km/h ¿Qué espacio ha recorrido en ese tiempo?
Un cuerpo A recorrió 515 radianes y un cuerpo B recorrió 472 radianes A cuantos grados equivalen los radiones en cada caso
Solucion: Cuerpo A
515 rad*57.3°
1 rad=25509.5°
Cuerpo
B=472*57.3°=
2704.6°

























































Se llama velocidad angular (w) al número de radianes que recorre por segundo (recuerda que una vuelta completa son 2p radianes). Una forma de expresar esto matemáticamente es: v= j/t (donde j es el ángulo recorrido por el cuerpo expresado en radianes).
w= j/t
El espacio que recorre el cuerpo por unidad de tiempo se llama velocidad lineal y se expresa en m/s.
Se llama período (T) al tiempo que tarda en dar una vuelta completa ( 2p radianes). Se expresa en segundos. Que si sustituimos en la ecuación anterior nos queda:
w=2p/T
Se llama frecuencia (f) al número de vueltas que da en un segundo f=1/T. Se expresa en s-1
Si se sustituye en la ecuación anterior queda
w=2pf
Aunque la rapidez del movimento del cuerpo en un MCU es constante, su velocidad (vector) no lo es. Las gráficas s/t y v/t no sirven para distinguir qué tipo de trayectoria ha seguido; sin embargo, sí sirven para saber si el movimiento ha sido uniforme o no.

El movimiento circular uniformemente acelerado, MCUA, es un caso particular de la velocidad y la aceleracion angular, es un movimiento circular cuya aceleración α es constante.
Dada la aceleración angular α podemos obtener el incremento de la velocidad angular ω entre los instantes t0 y t1. La ecuación resultante de la velocidad es:
  • ω(t)=ω00(t1-t0)
siendo α la aceleración, ω0 la velocidad inicial, y (t1-t0) el incremento de tiempo.
Dada la velocidad angular ω en función del tiempo, podemos hallar la posición θ entre los instantes t0 y t1. La ecuación resultante es:
  • Δθ=ω0·Δt +½a0·(Δt)²
siendo a0 la aceleración inicial, ω0 la velocidad inicial, y (t1-t0) el incremento de tiempo.