Energía cinética y potencial

La relación que permite obtener la energía cinética traslacional esK=1/2mv², donde m es la masa del cuerpo en movimiento y v es la velocidad a la que el cuerpo en movimiento se traslada.

La energía potencial de un cuerpo se define como la energía que es capaz de generar un trabajo como consecuencia de la posición del mismo. Este concepto indica que cuando un cuerpo se mueve con relación a cierto nivel de referencia puede acumular energía. Un caso típico es la energía potencial gravitacional la cual se evidencia al levantar un cuerpo a cierta altura, si lo soltamos, la energía potencial gravitacional se liberará convirtiéndose en energía cinética al caer.

Tanto la energía potencial como la energía cinética tienen la misma unidad que es el joule.

Energía cinética:

 La Energía Cinética es la que posee un cuerpo en movimiento.

Cuando un objeto en movimiento golpea a otro, produce uncambio 

en el segundo. 

Energía Potencial:

En la determinación de la energía cinética sólo se toma en

cuenta la masa y la velocidad de un objeto, sin  importar como se 

origino el movimiento; en cambio, la Energía Potencial depende

del tipo de fuerza que se aplique a un objeto. Por tal razón, 

exciten diferentes tipos de energía potencial. Por ejemplo, un

tipo de energía potencial se debe a la fuerza de gravedad y otro, 

a la fuerza de restitución de los cuerpos elásticos, como una liga 

o un resorte. 

LA ENERGÍA

Al mirar a nuestro alrededor se observa que las plantas crecen, los animales se trasladan y que las máquinas y herramientas realizan las más variadas tareas. Todas estas actividades tienen en común que precisan del concurso de la energía. La energía es una propiedad asociada a los objetos y sustancias y se manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza. La energía se manifiesta en los cambios físicos, por ejemplo, al elevar un objeto, transportarlo, deformarlo o calentarlo. La energía está presente también en los cambios químicos, como al quemar un trozo de madera o en la descomposición de agua mediante la corriente eléctrica.

Semana 4

Cambio del ímpetu y Segunda Ley de Newton. Fuerza constante con dirección perpendicular al movimiento: MCU. Resolución de problemas relativos al MRU, MRUA y MCU. 3.-. 􀂃1
􀂃 2
􀂃 3
􀂃 Cambio del ímpetu y Segunda Ley de Newton.  􀂃 Fuerza constante en la dirección del movimiento y MRUA. ¿Qué, es el impetú?
1 Es el cambio de fuerza que se refiere al el aumento de velocidad provocando una aceleracion 2 Es un movimiento fuerte acelerado y violento. 3 Movimiento acelerado y violento 4 Es la cantidad de movimiento, el producto de la masa por su velocidad. El cambio de ímpetu se relaciona directamente con las fuerzas que actúan sobre el y se vienen contenidas en su magnitud llamada impulso. 5 Es una magnitud vectorial,  es el producto de la masa del cuerpo y su velocidad en un instante determinado. 6 Magnitud vectorial que produce un cambio  de aceleración
¿Cómo se determina el MRUA? 1 Es un movimiento uniformemente acelerado y es cuando un objeto lleva un aumento de velocidad constante durante todo el trayecto.  2 Es un caso particular de movimiento cinemático. Es  aquel movimiento que se realiza también en línea recta pero con aceleración constante. 3 Es el el cambio de velocidad, en una trayecto recta en un determinado timepo 4 Es en el que el móvil, se desplaza sobre una trayectoria recta y estando sometida a una acelaracion constante. 5 Es en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta con una aceleración constante.   6 Movimiento rectilíneo uniformemente  acelerado ,  su velocidad es constante

Actividad de laboratorio 5

El ímpetu y el movimiento uniformemente acelerado

Material: Riel de aluminio, balanza, tres balines, chico, mediano y grande, cronometro.

                                                                                    t_o

Procedimiento:

1.- Pesar cada balín,                         V = distancia / (t_f -t_i)   cm / seg                   t_f                       distancia           

2.- Medir la longitud del riel.

3.- Colocar el riel apoyado en el perfil de la ventana.

4.- Calcular la velocidad de cada Balín

5.- Calcular el ímpetu de cada Balín  Ímpetu = masa x velocidad.   I =  m.v  (g.cm/seg)

Hacer tres mediciones de cada balín para obtener un promedio.

Balín	Masa  gramos	Velocidad promedio cm/segundo	Ímpetu = gramos(cm/seg)
Chico
Mediano
grande

Conclusiones: El Balín... 

􀂃 Inercia, sistema de referencia y reposo.
Equipo	Interacciones y fuerzas, aspecto cualitativo.	¿Cuándo es  la Fuerza resultante cero? (vectores desde un punto de vista operativo,	1ª Ley de Newton   Ley de la Inercia	Actividad de laboratorio Movimiento Rectilíneo Uniforme
1	Interaccion  entre dos cuerpos,  Intervienen las fuerzas.	Las fuerzas al ser iguales, la resultante es cero. F1                                      F resultante.                          F2	Si sobre un cuerpo no actua ningún otro este seguirá en reposo. Al aplicar una fuerza continua se va a generar    un movimiento.	Material: Flexometro, Balin, chico, mediano, grande, riel de aluminio.cronometro.
2				Procedimiento: Medir sobre el riel, 100 cm. -Apoyar el riel sobre el perfil de alumniio de la ventana. - colocar el balin en el punto inicial de referencia, medir  el tiempo de recorrido del balin (100 cm) Repetir cinco veces la medición para cada Balin. Tabular y –graficar los datos. Escribir sus conclusiones.
3
4
5
6

http://www.blogger.com/home?pli=1

anakaren 

Actividad de laboratorio Movimiento Rectilíneo Uniforme

Material: Flexometro, Balin, chico, mediano, grande, riel de aluminio.cronometro.

Procedimiento: Medir sobre el riel, 100 cm. -Apoyar el riel sobre el perfil de alumniio de la ventana. - colocar el balin en el punto inicial de referencia, medir  el tiempo de recorrido del balin (100 cm) Repetir cinco veces la medición para cada Balin. Tabular y –graficar los datos. Escribir sus conclusiones.

Interacción gravitacional y movimiento de planetas, satélites y cometas

Newton descubrió que todos los objetos del Universo se atraen. En este resumen que corresponde al capítulo trece del título susodicho, se investiga el efecto de la gravedad en la superficie terrestre , océano, atmósfera, agujeros negros.

Los planetas del sistema solar, así como sus satélites, anillos, asteroides y cometas, se caracterizan por movimientos muy complejos. Estos se descomponen, como en el caso de la Tierra, en movimientos sencillos que, al recomponerlos, pueden describir de forma aproximada la realidad del movimiento observado. Así, la física puede estudiarlos con mayor facilidad.

• Todos los cuerpos del sistema solar, incluido el Sol, giran alrededor de su propio eje de rotación.

• Todos los cuerpos del sistema solar giran alrededor del Sol siguiendo una órbita.

• Todos siguen trayectorias elípticas.

• Todos los satélites giran alrededor de los planetas siguiendo trayectorias elípticas.

• El eje de rotación de los planetas está inclinado respecto al plano de su órbita alrededor del Sol.

Las leyes físicas que describen estos movimientos celestes son las tres leyes de Kepler, que hallan completa «justificación» en las leyes de gravitación universal de Newton.

Estas leyes son válidas tanto para los planetas en órbita alrededor del Sol como para los satélites en órbita alrededor de los planetas, los cometas recurrentes, los grupos de meteoritos derivados de la desintegración de antiguos cometas y todos los

asteroides que ocupan el espacio entre Marte y Júpiter.

DIRECCIÓN DE LOS MOVIMIENTOS

El sentido en el que giran todos los planetas alrededor del Sol es «directo», es decir, contrario a las manecillas del reloj, para un observador colocado en el Sol y que mira al polo norte de la eclíptica. Este es también el sentido de la rotación de casi todos los planetas y el de la traslación de casi todos los satélites alrededor de sus planetas.

La síntesis newtoniana

Ya a finales del siglo XVII, Isaac Newton estableció su famosa ley de la gravitación universal que explica los movimientos de los planetas (debido a fuerzas atractivas gravitatorias) y justificó de modo teórico las leyes de Kepler. Se dice que Newton, al observar la caída de una manzana del árbol por su propio peso, pensó que la misma fuerza que obligaba a caer a la manzana era responsable del movimiento de la Luna alrededor de la Tierra y, por extensión, del movimiento de los planetas.

Todo quedó entonces perfectamente cerrado. Además, con su ley de gravitación universal, Newton predijo la trayectoria de los cometas (como el Halley).

Conservación del ímpetu.

En la naturaleza existen cantidades que se deben conservar; es decir, sin importar el proceso al que se les someta, siempre, la suma total debe ser igual. Algunas de estas cantidades son: energía, carga eléctrica, ímpetu.

De acuerdo con el principio de conservación del ímpetu: la cantidad de ímpetu inicial se debe transferir íntegramente al sistema y perecer igual sin importar la cantidad de veces que se transferir o se distribuyo.

Recordemos que el ímpetu (o cantidad de movimiento) de un cuerpo es el producto de su masa (m) por su velocidad (v): m.v

Ley de conservación del ímpetu:

<<En un sistema aislado (sobre el que no actúan fuerzas externas) el ímpetu total del sistema permanece constante>>

La ley de conservación del ímpetu es particularmente útil al estudiar las colisiones.

Por ejemplo, en una colisión entre dos cuerpos de masas m1 y m2, la ley de conservación del ímpetu nos dice que el ímpetu del sistema ANTES del choque

p = m1.v1 + m2.v2

será igual al ímpetu del sistema DESPUÉS del choque

p' = m1.v1' + m2.v2'

es decir p = p' (conservación del ímpetu)

v1-v2 son las velocidades iniciales (antes del choque)

v1'-v2' son las velocidades finales (después del choque)

Tercera Ley de Newton.

La tercera ley de Newton explica las fuerzas de acción y reacción. Estas fuerzas las ejercen todos los cuerpos que están en contacto con otro, así un librosobre la mesa ejerce una fuerza de acción sobre la mesa y la mesa una fuerza de reacción sobre el libro. Estas fuerzas son iguales pero contrarias; es decir tienen el mismo modulo y sentido, pero son opuestas en dirección.
Esto significa que siempre en que un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro este también ejerce una fuerza sobre él.
Se nombra fuerza de acción a la que es ejercida por el primer cuerpo que origina una fuerza sobre otro, por lo tanto se denomina fuerza de reacción a la es originada por el cuerpo que recibe y reacciona (De allí el nombre) con esta otra fuerza sobre el primer cuerpo.
¿Pero qué pasa cuando ningún cuerpo origino primariamente la fuerza, como en el ejemplo del libro sobre la mesa? Cualquiera puede ser denominada fuerza de acción y obviamente a la otra se le denominará como fuerza de reacción.

Fuerza constante con dirección perpendicular al movimiento: MCU.

En el estudio del Movimiento Circular Uniforme hemos visto la velocidad del móvil no cambia de módulo pero cambia constantemente de dirección.La segunda ley de Newton afirma que la resultante de las fuerzas F que actúan sobre un cuerpo que describe un movimiento circular uniforme es igual al producto de la masa m por la aceleración normal an. Si la velocidad del móvil es superior a la máxima, la fuerza de rozamiento, que es perpendicular al vector velocidad, tiene un valor constante e igual a su valor máximo, la trayectoria del móvil deja de ser circular y ha de calcularse aplicando procedimientos numéricos. Para simplificar el problema hemos supuesto que el coeficiente de rozamiento estático y dinámico tienen el mismo valor.

Diferencias entre el MRU y el MRUA.

MRU : movimiento rectilineo y uniforme, quiere decir que la sumatoria de fuerzas exteriores es igual a cero, por que el sistema esta en equilibrio. La veclocidad no varia, es constante, entonces la aceleracion es cero.

MRUA : Movimiento rectilineo uniformemente acelerado, quiere decir que la velocidad varia uniformemente respecto del tiempo. Como la aceleracion es a = (vf-vi)/t, entonces hay aceleracion. La segunda ley de newton dice que la sumatoria de fuerzas exteriores al sistema es igual al producto de la masa por la aceleracion del sistema.

Mru la velocidad es constante y no hay aceleracion
Mrua La velocidad varia y si hay aceleracion

La grafica del Mru es una recta funcion afin la del mrua es una combinacion de pendientes negativas por su esencia es Variado