Treball i Energia
La Energia és la capacitat que té un cos per realitzar Treball.
Energia
Energia potencial
Enerigia potencial gravitatòria
És l'energia que té un cos pel fet d'ocupar una posició dins d'una zona de l'espai on actuen forces gravitatòries
Epg=m*g*h
Epg -> Energia en joules
m -> massa en kg
h -> altura en m
Energia potencial elastica
És l'energia que té un cos elàstic en virtut del seu estat de deformació.
Epe=(1/2)*k*Δx^2
Epe -> Energia en Joules
K -> constnat elastica en newtons/m
Δx -> m
Energia cinètica
És l'enrgia que té un cos pel fet d'estar en moviment
Treball
W= F*Δx*Cosα
F -> Força aplicada en newtons
Δx -> desplaçament en m
Cosα -> Cosinus del angle que forma la força amb el deplaçament.
Forçes
Forçes conservatives
Son forçes que no degraden l'energia. En aquets casos l'enrgia mecanica és conserva.
Força gravitatoria
Força poténcial elastica
Força nuclear
Força electrica
Forçes no conservatives
Son forçes que degraden l'energia i son forçes externes. En aquets casos no es conserva l'energia mecanica
Força de fregament
Força aplicada
Definim el treball fet per un força que actua sobre un cos que es desplaça com el producte de la força en la direccio del desplaçament per aquest desplaçament
Potencia
És el treball realitzat per una unitat de temps
Potencia Mitjana
És el quocint entre el treball realitzat i l'interval de temps finit durant el qual s'ha realitzat aquest treball.
Pm=(ΔW)/(Δt)
Pm -> potencia mitjana en Watts
W -> Treball en joules
t -> temps en segons
Potencia Instantanea
És el treball realitzat en interval de temps molt petit, tanta que s'apopi a zero
P=F*V
P -> Potencia en Watts
F -> Força en Newtons
V -> Velocitat en m/s
Rendiment
És la relació entre la potència útil i la potencia consumida
n= Potència útil/Potència consumida
Ec=(1/2)*m*v^2
Ec -> Energia en Joules
m -> massa del cos en Kg
Velocitat en m/s
Energia Mecanica
És la suma de l'energia cinetica i l'energia potencial
Conservació de l'energia mecanica
L'energia mecanica del cos es manté constant, en el cas de que nomes actuin forçes conservatives
ΔEm=0
W=ΔEm
Wfc=-ΔEp
Teorema del treball i de l'energia cinètica
El treball realitzat per la força resultant que actua damunt d'un cos s'inverteix en modificar la seva energia cinetica
W=ΔEc
Variació de l'energia mecànica
El treball realitzat damunt d'un cos per les forçes no conservatives és igual a la variacio de l'energia mecànica
Wfcn=ΔEm
Anomenem calor la forma d'energia que es transmet d'un sistema a un altre quan exsisteix una diferencia de temperatura
Q=C*m*ΔT
Xocs
Xocs elastics
Es produeix quan despres del xoc els dos cosos es mouen indpendenment un del altre
m1*v1+m2*v2=m1*v'1+m2*v'2
v1+v'1=v2+v'2
ΔEm=0
Xocs en el pla
Es produeix quan els cososes mouen en dos dimensions
Es separa per eixos
Eix x:
m1*v1=m1*v1xf+m2*v2xf
Eix Y:
0=m1*v1yf+m2*v2yf
Xocs inelastics
Es produeix quan despres del xoc els dos cosos es transformen en un
ΔpT=0
Coeficient de restitució:
K=-(V'1-V'2)/(V1-V2)
K=1 elastic
K=0. perfectament inelastic
k= 0<k<1 parcialment inelastic.