1 Trabajo y Energía FISICA GENERAL Santiago Pérez Oyarzún ARQUITECTURAFacultad de Física- PUC

2 E = K + U K = ½ mv2 ENERGÍA MECÁNICA Energía Cinética FISICA GENERALARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

3 ENERGÍA POTENCIAL GRAVITACIONALCAMPO GRAVITACIONAL CONSTANTE g = constante U = m g h FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

4 ENERGÍA POTENCIAL GRAVITACIONALCAMPO GRAVITACIONAL CENTRAL U(∞) = 0 FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

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6 de m en un campo gravitacional generado por una masa MENERGIA TOTAL de m en un campo gravitacional generado por una masa M E = K + U FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

7 EL RESORTE FUERZA CONSERVATIVA FISICA GENERAL Santiago Pérez OyarzúnARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

8 ENERGÍA POTENCIAL ELÁSTICAU = ½ k x2 FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

9 de m en resorte de constante kENERGIA TOTAL de m en resorte de constante k E = K + U E = ½ mv2 + ½ k x2 FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

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11 Energía Potencial entre ÁtomosPotencial de Lennard-Jones FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

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13 Definición de Trabajo PARA UNA FUERZA CONSTANTE y x Cantidad escalarFISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

14 Definición de Trabajo Si F es CONSTANTE y x d Trabajo de FFISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

15 Trabajo del peso cerca de la superficie de la Tierra, cuando la masa m subey B yB m yA A m g x xA xB Wpeso= - m g (yB – yA) FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

16 Trabajo del peso cerca de la superficie de la Tierra, cuando la masa m bajay B yB m yA A m g x xA xB Wpeso = m g (yB – yA) FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

17 ENERGÍA POTENCIAL GRAVITACIONALm g = constante U = m g h h FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

18 Trabajo del peso cerca de la superficie de la Tierra, cuando la masa m subey B yB m yA A m g x xA xB Wpeso= - (UB – UA) FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

19 Trabajo del peso cerca de la superficie de la Tierra, cuando la masa m bajay B yB m yA A m g x xA xB Wpeso = UB – UA FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

20 DEBEMOS ESTUDIAR A CONTINUACIÓNTRABAJO DE LA NORMAL TRABAJO DEL ROCE TRABAJO DE LA FUERZA NETA BALANCE ENERGÉTICO FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

21 Trabajo de la Normal SIEMPRE ES PERPENDICULAR AL MOVIMIENTOFISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

22 Trabajo de Roce SIEMPRE NEGATIVO: el roce se opone al movimientoFISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

23 Trabajo de la Fuerza NetaVariación de Energía Cinética TEOREMA TRABAJO-ENERGÍA CINÉTICA FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

24 BALANCE ENERGÉTICO ENERGÍA TOTAL ENERGÍA CINÉTICAENERGÍA POTENCIAL GRAVITACIONAL TRABAJO DEL ROCE TRABAJO DE UNA FUERZA EXTERNA FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

25 POTENCIA UNIDAD EN MKS FISICA GENERAL Santiago Pérez OyarzúnARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

26 EJEMPLOS FISICA GENERAL Santiago Pérez Oyarzún ARQUITECTURAFacultad de Física- PUC

27 Calcule el trabajo que se realiza contra la gravedad al levantar un objeto de 3 kg a través de una distancia vertical de 40 cm. R: 12 J. FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

28 2. Una escalera de 3 m de longitud que pesa 200 N tiene su centro de gravedad a 120 cm del nivel inferior. En su parte más alta tiene un peso de 50 N. Calcúlese el trabajo necesario para levantar la escalera de una posición horizontal, sobre el piso, a una vertical. R: 0.39 kJ. FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

29 3. Una caja de 3 kg se desliza hacia abajo por una rampa que mide 1 m de largo y que está inclinada en un ángulo de 30º como se muestra en la figura. La caja inicia desde el reposo en la parte alta y experimenta una fuerza de roce constante de 5 N y continua moviéndose una corta distancia sobre el piso horizontal una vez que sale de la rampa. Use métodos de energía para determinar la rapidez de la caja en la parte inferior de la rampa. R: 2.54 m/s. FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

30 4. Una esquiadora inicia desde el reposo en la parte más alta de una pendiente sin fricción de 20 m de altura. En la parte mas baja de la pendiente encuentra una superficie horizontal donde el coeficiente de roce cinético entre los esquís y la nieve es 0.21.¿Que distancia recorre ella en la superficie horizontal antes de detenerse, si no se impulsa con los bastones? R: 95.3 m FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC

31 5. Un automóvil de 1200 kg va cuesta abajo por una colina con una inclinación de 30 º. Cuando la rapidez del automóvil es de 12 m/s, el conductor aplica los frenos. ¿Cuál es el valor de la fuerza constante F (paralela al camino) que debe aplicarse si el auto se va a detener cuando haya viajado 100 m? R: 6.7 kN. FISICA GENERAL ARQUITECTURA Santiago Pérez Oyarzún Facultad de Física- PUC