viernes, 23 de octubre de 2009

1.2. tipos o formas de energía

Tipos o formas de energía:

Se forman según lo que producen:
1)Energía mecánica; es la suma de energía cinética(Ec), potencial(Ep) y potencial elástica(Ek)
->Em=Ec+Ep+Ek
->Ec= 1/2·masa·velocidad^2 (Es la energía que posee un cuerpo dependiendo de su velocidad)
->Ep= masa·gravedad·altura (Es la energía que posee un cuerpo según la gravedad y el punto que ocuper en el campo gravitatorio)
->Ek=1/2·k·e^2

La variación de Energias es igual al trabajo; W=ΔE


Demostraciones:

Si se arrastra un cuerpo se produce un trabajo. W= F·s·cos α
Si F=m·a y S=1/2·a·t^2; entonces W=m·a·1/2·a·t^2=1/2·m·a^2·t^2

Como v=a·t; v^2=a^2·t^2, entonces W=1/2·m·v^2 (ENERGÍA CINÉTICA)

Demostración de W=ΔEc

W(1-2)=(s2-s1)·F=(F·s2)-(F·s1)=[F·1/2·a2·(t2^2)]-[F·1/2·a1·(t1^2)]=[m·a2·1/2·a2·(t2^2)]-[m·a1·1/2·a1·(t1^2)]=[1/2m·(a2^2)·(t2^2)]-[1/2·m·(a1^2)·(t1^2)]
Como E.c.=1/2·m·v^2, entonces W=E.c.2-E.c.1=AE.c.


Demostración de la energía potencial:

W=F·E·cos α

Al ser vertical, la fuerza que actúa es el peso (m·g) y el desplazamiento es la altura. El coseno es igual a 1 (cos 90).
W=m·g·h (ENERGÍA POTENCIAL) La energía potencial de arriba (1) se transforma en cinética en 2 (abajo).
W=m·g·h=(1/2)·m·v^2
V=(2·g·h)^1/2
S=(1/2)·g·t^2

TRANSFORMACIÓN DE ENERGÍA CINÉTICA EN POTENCIAL:

Em=Ec+Ep

Ep=m·g·h (en posición 1-2)
Ec2=1/2·m·v(2)^2
mgh=1/2·m·v(2)^2 Por tanto, v=v2=(2gh)^1/2


Ep1=m·g·Ht
Em1=Ep1+Ec1=Ep1
Em2=Ec2+Ep2=1/2·m·v(2)^2+(Ht-H)·m·g
1/2·m·v(2)^2+(mg·Ht-H·m·g)=m·g·Ht; mgHt-Hmg-mgHt=-1/2·m·v(2)^2

hmg=1/2·m·v(2)^2; 2h·m·g=m·v(2)^2; (2hg)^1/2=v(2)

LEY DE HOOKE:

F=fuerza elástica que hay en el interior del muelle y que depende de una constante (k).
F=k·x
La fuerza elástica es directamente proporcional al alargamiento.

El trabajo elástico de la fuerza será el trabajo que cree cuando se desplace de 1 a 2.

Eel=1/2·k·x^2
W=F·x·cos α; Wel=-(1/2·k·x(2)^2-1/2·k·x(1)^2)


El trabajo elástico tiene el menos delante ya que va en la dirección contraria al desplazamiento.

La fuerza P realizará un trabajo que vendrá dado por la variación energética del cuerpo. ΔEc=Wel+Wp

Wp-(1/2·k·x(2)^2-1/2·k·x(1)^2)=1/2·m·v(2)^2-1/2·m·v(1`)^2

Wp=ΔEel+ΔEc

La suma de la energía cinética y de la energía potencial elástica es la enrgía mecánica total, y el trabajo de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo excepto la fuerza F es igual al incremento de la energía mecánica total.

Si el trabajo P (Wp) es mayor que 0, la energía mecánica aumenta.

Si Wp<0, wp=0 se mantiene constante

DEMOSTRACIÓN DE EQUIVALENCIA DE TRABAJO:


No importa la distancia recorrida a la hora del trabajo, solo importa la altura final a la que se encuentre.

N=R' y OP'=OP=Fmotriz

Los triángulos BCA y ORR' son semejantes, por tanto, aplicando Tales concluimos que:

RR'/OR=CA/BC o lo que es lo mismo OP/OR=AC/BC

OP es la fuerza, OR es la resistencia o peso (m·g), AC es la altura y BC es la longitud. Por tanto, F/R=H/L; F·L=R·H