Col legi BEAT RAMON LLULL IES Dr Puigvert

Col. legi BEAT RAMON LLULL IES Dr Puigvert Inca Departament de Ciències FÍSICA I QUÍMICA Seminari de Física i Química TREBALL I ENERGIA

Col. legi BEAT RAMON LLULL IES Dr Puigvert Inca Departament de Ciències FÍSICA I QUÍMICA Seminari de Física i Química OBJECTIUS • • Considerar el treball mecànic com una forma de transferència d’energia entre els cossos. Calcular el treball d’una força constant. Calcular el treball d’una força variable a partir de la representació gràfica de la seva component tangencial en funció de la posició. Conèixer l’expressió de l’energia cinètica d’un cos en moviment. Interpretar, a partir del teorema de les forces vives, la relació entre el treball de la força resultant i l’energia cinètica d’un cos. Conèixer l’expressió de l’energia potencial gravitatòria i elàstica d’un cos. Conèixer el principi de conservació de l’energia mecànica i utilitzar ‑lo per a resoldre problemes de moviment de cossos en el camp gravitatori terrestre. Comprendre el concepte de potència i calcular la potència mecànica desenvolupada per un sistema.

Col. legi BEAT RAMON LLULL IES Dr Puigvert Inca Departament de Ciències FÍSICA I QUÍMICA Seminari de Física i Química Treball i energia Energia Treball Unitats Potència Química, Eòlica, Elèctrica, Mecànica … Calorífica Cinètica Potencial Gravitatòria Elàstica Magnituds escalars (no vectorials) Energia mesura la capacitat de fer un treball. Treball i energia són magnituds “semblants”. Tenen mateixes unitats. La relació entre treball i temps és la potència. Estudiarem l'energia mecànica, diferenciant, sobretot, la cinètica i la potencial.

Col. legi BEAT RAMON LLULL IES Dr Puigvert Inca Departament de Ciències FÍSICA I QUÍMICA Seminari de Física i Química TREBALL • Fórmula: W = F. Ds (*) Treball és igual a força per desplaçament (*) Si la força s’aplica en la mateixa direcció en què es produeix el moviment En cas contrari, la fórmula és: W = F. Ds. cos α (**) α és l’angle que formen les direccions de la força i de la trajectòria en la qual es produeix el moviment. Valors: cos 0º = 1; cos 90º = 0; cos 180º= - 1 Exemple: f Si F va a favor del moviment, F realitza F un treball positiu. Es mesura en Joules. P Si f va en contra del moviment, f realitza un treball negatiu i si P no va ni a favor ni en contra del moviment, P no fa treball.

Col. legi BEAT RAMON LLULL IES Dr Puigvert Inca En el S I Departament de Ciències UNITATS FÍSICA I QUÍMICA Seminari de Física i Química Joule = Newton · metre En funció de les unitats fonamentals del SI: Joule = kg. m/s 2. m Joule = kg. m 2. s-2 Comproveu que el treball té l’ equació de dimensions: ML 2 T-2

Col. legi BEAT RAMON LLULL IES Dr Puigvert Inca Departament de Ciències FÍSICA I QUÍMICA Seminari de Física i Química Interpretació gràfica del treball El treball és, en cada gràfica, l’àrea ombrejada.

Col. legi BEAT RAMON LLULL IES Dr Puigvert Inca Departament de Ciències ENERGIA FÍSICA I QUÍMICA Seminari de Física i Química • Capacitat de realitzar un treball • Principi de conservació: L’energia ni es crea ni es destrueix, només es transforma • ENERGIA MECÀNICA: Ec + Ep • E. Cinètica: és la que té un cos a causa del seu moviment. Ec = ½m. v 2 • E. Potencial gravitatòria: és la que té un cos a causa de la seva posició. Ep = m. g. h • E. Potencial elàstica: és la que té un cos a causa de la seva posició. Ep = ½k. x 2 Es mesuren en Joules. Comproveu que el treball i les dues energies mencionades tenen la mateixa equació de dimensions (ML 2 T-2).

Col. legi BEAT RAMON LLULL IES Dr Puigvert Inca Departament de Ciències FÍSICA I QUÍMICA Seminari de Física i Química Relació treball-energia El cos en la posició elevada té una energia potencial que s’ha transformat en energia cinètica al punt més baix.

Col. legi BEAT RAMON LLULL IES Dr Puigvert Inca Departament de Ciències POTÈNCIA FÍSICA I QUÍMICA Seminari de Física i Química Treball realitzat en una unitat de temps • Fórmula: P = W/t • Unitat: Watt Altres unitats: k. W, CV(HP) Equivalències: 1 k. W = 1000 W 1 W=1 J/1 s 1 CV = 735, 5 W Cerqueu l’equació de dimensions de la potència. Esbrineu de què és unitat el k. W·h Cerqueu l’equivalència del k. W·h en la unitat corresponent al SI

Col. legi BEAT RAMON LLULL IES Dr Puigvert Inca Departament de Ciències RENDIMENT FÍSICA I QUÍMICA Seminari de Física i Química • És la relació que hi ha entre el treball que produeix, Wú , i el treball que se li subministra, Wm , o treball motor. Sovint diem que el rendiment d’una màquina és la relació entre l’energia útil i la consumida. h = Wú / Wm • És un nombre comprès entre 0 i 1, per això es sol donar en %.