Repaso de Fsica FSICA 2 BAC U 2

Repaso de Física FÍSICA 2º BAC U. 2 Trabajo y energía Resumen relaciones trabajo-energía

El trabajo es una forma de medir la energía intercambiada entre dos sistemas. El trabajo mide la energía transferida a un sistema si conocemos las fuerzas que actúan y su desplazamiento. Energía intercambiada = Trabajo fuerza exterior (Wext) ∆E = W = F d cos ɸ F es el módulo de la fuerza d es el desplazamiento del punto de aplicación de la fuerza ɸ ángulo que forma la dirección de la fuerza con la dirección del desplazamiento. El trabajo sobre un sistema realizado por una fuerza exterior a ese sistema mide la energía intercambiada por ese sistema. Esa energía comprende todos los tipos de energía: cinética, potencial gravitatoria, potencial eléctrica o potencial elástica. El trabajo realizado por una fuerza interior a ese sistema mide el cambio de una forma de energía a otra forma de energía dentro del propio sistema, sin que cambie la energía total del mismo.

Teorema de las fuerzas vivas El trabajo realizado sobre un cuerpo rígido por la suma de todas las fuerzas que se ejercen sobre él es igual a la variación de su energía cinética Wtotal ext = Ecf − Eci = ΔEc Si el cuerpo es flexible puede que el desplazamiento de una parte del cuerpo sea diferente al desplazamiento de otra parte del mismo. El producto de la suma de todas las fuerzas que se ejercen sobre un sistema por el desplazamiento de su centro de masas y por el coseno del ángulo que forman es igual a la variación de su energía cinética ΣF dcdm cos α = Ecf − Eci = ΔEc El trabajo asociado a una fuerza de rozamiento no se puede calcular. Podemos calcular el producto de la fuerza de rozamiento media por el desplazamiento del centro de masas del cuerpo. Ese producto es igual a la disminución de energía cinética del cuerpo. Frozamiento suelo-cuerpo · dcentro de masas del cuerpo · cos α = ΔEcinética cuerpo

Trabajo y variación de energía potencial gravitatoria El que el trabajo sea independiente de la trayectoria permitió definir la energía potencial gravitatoria como sigue: El trabajo asociado a la fuerza gravitatoria entre la Tierra y un cuerpo que se desplaza desde el punto A al punto B es igual a la variación de la energía potencial gravitatoria del sistema Tierra-cuerpo, cambiada de signo. (WAB)peso = − (ΔEp)AB = − (Ep. B − Ep. A) Ep. B − Ep. A = m g h. B − m g h. A En realidad no se conoce la energía potencial en un punto, sólo se conoce la diferencia de energía potencial entre dos puntos.

Trabajo y variación de energía potencial elástica x. A Felas x. B A Felas El que el trabajo sea independiente de la trayectoria permitió definir la energía potencial elástica como sigue: El trabajo asociado a la fuerza elástica cuando el muelle se desplaza desde el punto A al punto B es igual a la variación de la energía potencial elástica del sistema muelle-cuerpo, cambiada de signo. (WAB)elástica = − (ΔEp elástica)AB = − (Epelástica. B − Epelástica. A) Ep elástica B − Ep elástica A = ½ k x 2 B − ½ k x 2 A B