Aplicación de fuerzas mecánicas-conservación de energía.
Operaciones con fuerzas:
Plano inclinado:
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El plano inclinado es una máquina simple que facilita la tarea de levanter pesos.
Cuando los triángulos sean semejantes conlleva una determinada relación entre los siguientes segmentos:
• La longítud de la pendiente (L)
• La altura del plano inclinado (H)
• El peso del objeto (P)
Video:
Fuerzas y movimiento:
Fuerza:
La fuerza es una magnitud vectorial que mide la razón de cambio de momento lineal entre dos partículas o sistemas de partículas.
Para que una fuerza necesitamos dos cuerpos uno que ejerce la fuerza y otro que la recibe.
La fuerza se mide con dynamometros y su unidad es el Newton (N)
La fuera es una magnitud vectorial que contiene intensidad, dirección, sentido y punto de aplicación
Intensidad:
la intensidad o módulo de una fuerza, mayor es la longuitud del vector.
Dirección:
La dirección es la línea que contiene el vector que la representa.
Sentido:
La fuerza puede tener dos sentidos, la cabeza de la flecha indica el sentido de el que va correcto.
Punto de aplicación:
Es el punto donde el cuerpo aplica la fuerza, esta misma se aplica el el punto donde los dos cuerpos entran en contacto.
Video:
La 1 ley de Newton:
Esta ley habla que si un cuerpo no actúa ninguna fuerza o si la resultante de todas las fuerzas actúan sobre ese mismo es nula, la velocidad de este cuerpo no variará.
Un cuerpo en reposo se mantendrá en reposo.
Un cuerpo en movimiento seguirá moviéndose con el mismo vector velocidad.
Esta ley también es conocida como la ley de inercia, se le llama inercia a la resistencia de los cuerpos a cambiar su estado de movimiento, tiene relación con la masa del cuerpo, cuando la masa es mayor de un cuerpo la inercia aumenta mas.
Video de la primera ley de Newton:
La segunda ley de Newton:
La segunda ley de Newton establece la masa (m), la aceleración (a) y la intensidad de la fuerza sobre un cuerpo (F).
Fórmulas:
a=F/m
F= m por a
Video de la segunda ley de Newton
Fricción:
La fricción es la fuerza que se opone a que un cuerpo se mueva respecto a la superficie o fluido con que esta en contacto.
Fuerza normal es la que ejerce una superficie sobre un cuerpo apoyando en ella y es siempre perpendicular a la superficie.
La fuerza elástica es la fuerza que ejerce los cuerpos en sentido opuesto a la fuerza que los deforma, y cuya intensidad es proporcional a la deformación sufrida.
La constante elástica es característica de cada objeto y es una medida de su resistencia a la deformación.
El coeficiente de fricción es característico de cada par de material que entre en contacto y depende de factores como la temperatura o el acabado de las superficies.
Fricción dinámica es la de fricción cuyo tiene sentido opuesto al de la velocidad de un cuerpo que esta en movimiento.
Fricción estática que se opone a la fuerza que se ejerce para poner en marcha un cuerpo en reposos. La intensidad de la fricción estática nunca es superior a la de la fuerza a la que se opone.
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Vídeo: haga click
Fuerzas:
Una fuerza es una interacción en forma de tirón o de empujón entre dos objetos. Las fuerzas no son entidades ni tampoco son propiedades de los cuerpos. La definición de la fuerza implica la existencia de un cuerpo que ejerce la fuerza y de otro cuerpo que la recibe.
Deterner
una fuerza que puede detener un objeto que estaba en movimiento.
Disminuir la velocidad
una fuerza se pone en movimiento se mueve cada vez más despacio o dicho que se desacelere.
Aumento de velocidad
una fuerza puede hacer que un objeto en movimiento se acelere es decir que se mueve cada vez que más deprisa.
Cambiar de dirección
las fuerzas pueden pueden provocar cambios en la dirección hacia la dirección que se mueve el objeto.
Las fuerzas provocan dos tipos de efectos en los objetos:
- cambios en su forma.
- cambios en su movimiento.
La unidad que empleamos para medir la intensidad de una fuerza es el Newton (N), las fuerzas pueden tener distintas intensidad. Cuando mayor sea su intensidad mas cambios tendrá.
Las fuerzas a distancia son interacciones entre dos cuerpos entran en contacto, cuando entre en contacto desaparece, estas fuerzas dejan de producirse. Las fuerzas mas evidentes son:
Fuerzas gravitatorias: son evidentes cuando el objeto que las ejerce tiene una gran cantidad de masa.
Fuerzas magnéticas: esta pasa cuando las propiedades magnéticas, en los cuales establecen fuerzas a distancia con otros, como los imanes y metales como el hierro.
Fuerzas eléctricas: ocurre por los cuerpos formados por materiales que se pueden cargar eléctricamente. Entre dos cuerpos cargándose se establece una fuerza eléctrica.
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Energía, trabajo y calor:
Energía: La energía nos permite realizar predicciones, pero para eso es útil ir un poco más allá de los objetos. A todos los sistemas se le puede asociar una energía en un instante determinado. También es conocida como una propiedad de los sistemas relacionada con su capacidad de cambiar o producir cambios en otros sistemas. Capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo.
La unidad de medida de la energía del sistema internacional es Joule (J). También tenemos otras unidades de energía como la caloría (cal) entre otras.
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Las formas de las energías que podemos identificar son en realidad una combinación de dos formas de energía tales como lo son la Energía Cinética y Energía Potencial.
Energía cinética: esta es la energía asociada al movimiento de los cuerpos o partículas que lo forman. Cuanto la masa es mayor y la velocidad de los componentes mayor es la energía cinética en el sistema. Esta energía la podemos encontrar en un automóvil.
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Energía potencial: de un sistema es la energía relacionada con el movimiento y la posición de los cuerpos que la forman; es la suma de energía cinética. Esta energía es la forma en que los cuerpos almacenen energía en ellos.
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La energía experimenta cambios mediante tres procesos los cuales son; transformación, transferencia, transporte
Trabajo:
El trabajo es el proceso de transferencia de energía lo cual ocurre cuando la fuerza actúa sobre un sistema y se desplaza en una dirección no perpendicular a la fuerza, para que se pueda completar es necesario que tenga estos tres elementos; actué con fuerza, tenga desplazamiento y que la fuerza y el desplazamiento no sean perpendiculares.
-Si la fuerza y el desplazamiento tienen un mismo sentido, el trabajo es positivo y el sistema recibe la fuerza gana energía.
- Si la fuerza y el desplazamiento tienen sentidos opuestos, entonces el trabajo es negativo ya que el sistema que recibe la fuerza pierde energía.
La energía mecánica de un sistema es la energía relacionada con el movimiento y la posición de un cuerpo que lo forman la suma de energía cinética y su energía potencial. Este mismo un cuerpo se mueve con cierta velocidad tiene energía cinética.
Video:
Energía potencial gravitatoria: La energía potencial gravitatoria es la energía potencial que depende de la altura asociada con la fuerza gravitatoria. Esta dependerá de la altura relativa de un objeto a algún punto de referencia, la masa y la aceleración de la gravedad.
Energía potencial elástica: La energía de deformación es el aumento de energía interna acumulada en el interior de un sólido deformable como resultado del trabajo realizado por las fuerzas que provocan la deformación.
Video de Energía potencial:
Video de Energía potencial elástica:
El trabajo realizado por las fuerzas solo se transforma en la energía cinética se convierte en energía potencial y viceversa.
Calor:
Calor es el proceso lo cual un sistema gana energía térmica transferida desde otros sistema.
La temperatura es una propiedad de los sistemas una magnitud que podemos medir y que esta relacionada con su energía térmica
Si en el sistema de energía se recibe energía térmica mediante calor, sus partículas, átomos o moléculas, ganan energía cinética se mueven mas rápido y ocupan un volumen mayor.
La dilatación térmica es el aumento de volumen de un sistema causado por el aumento de energía cinética de sus partículas , si en el sistema cede energía térmica sus articulas pierden energía cinética; se mueven mas lento y ocupan menor volumen.
La contratacción térmica es la disminución de volumen de un sistema causada por la perdida de energía cinética de sus partículas.
El calor especifico de una sustancia es la cantidad de energía térmica que 1 kg de esta sustancia debe recibir para que su temperatura aumente 1 kg.
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