Fuerza y energia
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Definición de fuerza: Wf=Fx.deltax, Fx = componente de la fuerza en la direccion del movimiento y delta x el desplasamiento. Definición de la energía cinética:Wf=Fx.deltax, Fx= componente de la fuerza en la dirección del movimiento y delta x el desplazamiento. Definición del trabajo total de todas las fuerzas presentes: W=delta Ec, en donde delta Ec es la variación de la energía cinética.Ej1) F= 500N, deltaX = 2m W=F.deltaX.ej2)Si F tiene angulo seria W= F.cos.deltaX Trabajo total de fuerzas aplicadas sobre un cuerpo1ero F=m.a(Fsuma de todas las fuerzas) 2doF=m.a=av/at Vm(velocidad media) = (Vi+Vf)/2 W=m.Vm.deltaV 3ro W= 1/2 m Vf2-1/2m.v.i24toenergia cineticaEc = 1/2 Mv2 -- W= Ecr - Eci = delta Ec Primer teorema de comunicación de la energia (W = delta Ec)El trabajo total de todas las fuerzas aplicadas es igual a la variacion de energia cinetica. Ej1)1er) m = 50 kg vi= 20m/sVf =5m/s2do) W = Ecr - Eci -- Eci=1/2.m.vi2 = 1/2.50kg.(20m/s)2 = 1/2.50.400kg.m2/s2 = 10000 j(joule) -- Ecr = 1/2 m.v.f2 = 1/2.50kg.(5m/s)2 = 1/2.50.25 = 525j -- W= deltaEc = 525j-10000j = -9475jEjemplo caida libre 1ero)Yi = h, Yf = 0 Vi =0 2do) W(total) = Wp(unica fuerza peso) = P.h =m.g.h 3ro)deltaEc = Ecf-Eci = 1/2.m.Vf2-1/2.m.Vi2 = 1/2.m.Vf24to)W = deltaEc => m.g.h = 1/2.m.Vf2 (cancela m) => Vf2 =2.g.h => Vf = raiz(2.g.h) Ejemplo tiro vertical 1ero) Yi=0, Yf=h 2do) W = Wp = -P.h(peso contrario al movimiento)= -m.g.h 3ro) deltaEc = Ecf-Eci = 1/2.m.Vf2-1/2.m.Vi2 = -1/2.m.Vi24to) W = deltaEc => -m.g.h = -1/2.m.Vi2 => g.h =1/2.Vi2 => Vi = raiz(2.g.h) 5to) WTotal = W1->2+W2->3 => WTotal = m.g.h-m.g.h => WTotal =0 (solo pasa con peso) Rozamiento dinamico 1ero) Wn=0 Wp=0 (no tiene componente en la direccion de movimiento) 2do) -Wfrd = -Ffrd.deltax --- (para sacar Wfrd W = deltaEc) = deltaFc = 1/2.m.Vf2-1/2.m.Vi2= -1/2.m.Vi2 3ro) -1/2.m.Vi2 = -Frd.deltaX => deltaX = 1/2.m.vi2 (Frd) 4to) Wfrd = -Frd.deltaX---- Wa->B->A( distinto Peso) = -Frd.deltaX(a->b)-Frd.deltax(B->A) =>Wa->B->A ( distinto Peso) = -2.Frd.deltaX < 0 (siempre negativo)