Download Trabajo, energía y la Dinámica de solidos.

Trabajo mecánico.
Capacidad para obrar, transformar o poner en
movimiento, siempre que la fuerza aplicada no
sea perpendicular al desplazamiento.
W  F d
W  Fd cos( )
 es el angulo entre el vector fuerza y el vector desplazami ento
W  F (cos( )) dx

1 J = 1 Nm
Energía.
Se define como la capacidad para realizar un trabajo.
1 J = 1 Nm
Tipos de Energía:
1. Cinética. K  1 mv 2
2
2. Potencial gravitacional.
U  mgh
3. Potencial del resorte.
1 2
U r  kx
2
k es la constante de elasticidad con unidades N/m
Potencia.
energia
P
tiempo
J
1W  1
s
Fuerzas conservativas.
Peso
P  mg
Ley de Hooke
F  k x
Esta fuerza va en sentido contrario al movimiento y
x se mide desde la posición de equilibrio.
k, es la constante de elasticidad del resorte
Fuerzas no conservativas (fuerzas
disipadoras).
f=µN
Conservación de la energía.
La energía nunca se crea ni se destruye, solo se transforma.
Para un sistema libre de fricción.
K  U  U resorte  0
Para un sistema con fricción.
K  U  U resorte  W fr
K  U  U resorte   f roce d
Centro de masa.
Posición del centro de masa.
n
m
ri
i
r CM 
i 1
n
m
i
i 1
n
m v
i
Velocidad del centro de masa. v CM

i
i 1
n

m
P total
M total
i
i 1
n
Aceleración del centro de masa.
m a
i
a CM 
i 1
n
m
i
i 1
i

F neta
M total
Conservación de la cantidad de movimiento lineal.
v CM
P total

 P total  M total v CM
M total
Ptotal  constante
Choques.
•Cuando dos o mas objetos chocan sin deformarse y sin producir
calor, se llama choque elástico. En este caso se conserva tanto el
momento lineal como la energía cinética del sistema.
•Cuando los objetos que chocan se deforman y producen calor durante
el choque, se llama choque inelástico. En este caso se conserva el
momento lineal, pero no la energía cinética del sistema.
•Un choque se dice perfectamente inelástico cuando los objetos se
deforman, producen calor y permanecen unidos después del choque,
por lo que sus velocidades finales son las mismas, y aún es válida la
conservación del momento lineal.
Dinámica de rotación.
torque.
  rF
  r F sen( )
r : distancia.
F : fuerza.
n
  I
i 1
I : momentum de inercia.
α : aceleración angular.
Momentum de inercia (I).