Física treball i energia

Enviado por Programa Chuletas y clasificado en Física

Escrito el en catalán con un tamaño de 15,55 KB

 

ENERGIA és la capacitat que té un cos per a poder produir canvis o transformacions, en si mateix o en altres cossos.

Depenent de l’origen d’aquesta propietat, un cos té diferents TIPUS D’ENERGIA:

  • Energia cinètica


    Associada amb el moviment.

  • Energia potencial

    Associada a la posició que ocupa el cos.

  • Energia elèctrica

    Associada al corrent elèctrica.

  • Energia nuclear

    Associada amb el nucli dels àtoms.

  • Energia tèrmica

    Associada a la temperatura i l’estat físic.

  • Energia química

    Associada amb la naturalesa de les substàncies.

Segons la font d’obtenció de l’energia es classifica com: solar, eòlica, nuclear, hidroelèctrica, calorífica…


L’energia té les següents característiques:

  • Es transforma, d’un tipus d’energia en altre.

  • Es transfereix, entre distints sistemes.

  • Es conserva, en tots els processos. L’energia total és constant.

  • Es degrada, en tots els processos, part de l’energia es transforma en energia tèrmica (menys útil).

La unitat d’energia al S.I. Es el Joule (J).Altres unitats d’energia habituals són:

caloria (cal): 1 cal = 4,18 J

kilovat-hora (kW·h): 1 kW·h = 3,6·106 J

L’energia d’un cos es manté constant fins aquest cos interacciona amb altre i es produeix un intercanvi d’energia.

Aquestes transferències d’energia es poden realitzar de dues formes:

  • Treball (W)
    : por l’acció d’una força, que produeix un desplaçament.

  • Calor (Q)
    : degut a una diferència de temperatures.

El treball i la calor són dues formes de transferència d’energia d’uns cossos a altres.

No són formes d’energia

POTÈNCIA


És la magnitud física que mesura la variació d’energia por unitat de temps.

La unitat de potència al S.I. és el wat (w).

Altra unitat de potència molt freqüent és:

Cavall de vapor (CV): 1 CV = 735 W

ENERGIA CINÈTICA (Ec)
: és la que té un cos pel fet d’estar en moviment, depén de la seua massa i la seua velocitat:gAOHAAA7

  • L’energia cinètica és una magnitud escalar.
  • L’energia cinètica és sempre positiva.

ENERGIA POTENCIAL GRAVITATÒRIA (Epg): és la que emmagatzema un cos per estar sotmés a l’acció de la força gravitatòria. Depén del pes (m·g) i de la posició (altura) del cos:


ENERGIA POTENCIAL ELÀSTICA (Ex)
: és la que emmagatzema un cos per estar sotmés a l’acció d’una força elàstica o recuperadora. Si el cos està unit a un moll de constant k, el seu valor és:YwjgFQCCw9svBg+LEyP2ltajYfRhltzlL5eanENH

  • L’energia potencial elàstica sempre es positiva.

ENERGÍA MECÁNICA (Em)
: es la suma de las energías cinética y potencial (gravitatoria y elástica) que posee un cuerpo:aa5NCAHiXZVq8xot6JAAglE3AzwgGMChGZoAEDIo

TREBALL (W)
: és un procés de transferència d’energia entre dos cossos, realitzada per l’acció d’una força mitjançant un desplaçament.

El treball realitzat per una força constant sobre un cos que es mou en línea recta és:hLTll2BeYaWXYZZpZm5npmlmlGq2qQmbbsY5CZxy

 El treball, com l’energia, és una magnitud escalar.
El seu valor pot ser:

  • Positiu, quan la força afavoreix el moviment (0° ≤ ϕ < 90°).="" la="" força="" aporta="" energia="" cinètica="" al="">
  • Negatiu, si la força s’oposa al moviment (90°< ϕ="" ≤="" 180°).="" el="" cos="" perd="" energia="">
  • Nul, quan F = 0, Δr = 0 ó ϕ = 90°. El cos manté la seua energia.

La unitat de treball és el Joule (J), igual que l’energia.

Si sobre un cos actua més d’una força, el treball total de la força resultant és igual a la suma dels treballs realitzats per totes les forces que actuen sobre el cos.JyMQqdpMEFAWe9UQJo+KZwl7qwU7jmtIC8EYlI0Y


TEOREMA DE LA ENERGIA CINÈTICA:


“El treball total realitzat sobre una partícula és igual a la variació d’energia cinètica que experimenta la partícula”.


FORÇA CONSERVATIVA:ENERGIA POTENCIAL

FORÇA CONSERVATIVA:

  • És aquella que el seu treball realitzat solament depén de les posicions inicial i final, sent independent del camí seguit.
  • Si el recorregut seguit és tancat, el treball realitzat per una força conservativa és nul.
  • Tota força conservativa té una energia potencial associada.

El treball realitzat per una força conservativa és igual a la disminució de l’energia potencial associada


Conservació de l’energia

PRINCIPI DE CONSERVACIÓ DE L’ENERGIA MECÀNICA:


“Quan totes les forces que realitzen treball sobre un cos són conservatives, la seua energia mecànica  es manté constant”.


Quan existeixen forces no conservatives que realitzen un treball no nul, l’energia mecànica no es conserva:hxEh4qFKD4IygPEKoZhrJjntxoUjrEsclwuBKPy3

 Un cas freqüent de força no conservativa és la força de fregament, el treball de la qual és sempre negatiu.
La seua presència suposa una pèrdua d’energia mecànica. És una força dissipativa.

Entradas relacionadas: