ENERGÍA DE UN SISTEMA

ENERGÍA DE UN SISTEMA

1. TRABAJO

   • Se denomina trabajo infinitesimal, al producto escalar del vector fuerza por el vector desplazamiento
     • dW = F⋅dr=F ds cosθ = Ft ds
       • Donde Ft es la componente de la fuerza a lo largo del desplazamiento, ds es el módulo del vector desplazamiento dr, y θ el ángulo que forma el vector fuerza con el vector desplazamiento.

2. ENERGÍA CINÉTICA

   • • El teorema del trabajo-energía indica que el trabajo de la resultante de las fuerzas que actúa sobre una partícula modifica su energía cinética.

3. FUERZA CONSERVATIVA Y ENERGÍA POTENCIAL

   • 1. El trabajo invertido por una fuerza conservativa sobre una partícula móvil entre dos puntos cualesquiera es independiente de la trayectoria tomada por la partícula.
   • 2. El trabajo invertido por una fuerza conservativa en una partícula móvil a lo largo de cualquier trayectoria cerrada es cero.

4. FUERZAS NO CONSERVATIVAS

   • Una fuerza es no conservativa si no satisface las propiedades 1 y 2 para fuerzas conservativas. Se define la suma de las energías cinética y potencial de un sistema como la energía mecánica del sistema

5. BALANCE ENERGÉTICO

   • En general, sobre una partícula actúan fuerzas conservativas Fc y no conservativas Fnc. El trabajo de la resultante de las fuerzas que actúan sobre la partícula es igual a la diferencia entre la energía cinética final menos la inicial.
   • El trabajo de las fuerzas conservativas es igual a la diferencia entre la energía potencial inicial y la final
   • Aplicando la propiedad distributiva del producto escalar obtenemos que

6. PROBLEMA #1

   • Un bloque de 2.50 kg de masa se empuja 2.20 m a lo largo de una mesa horizontal sin fricción por una fuerza constante de 16.0 N dirigida 25.0° debajo de la horizontal. Determine el trabajo invertido sobre el bloque por a) la fuerza aplicada, b) la fuerza normal que ejerce la mesa y c) la fuerza gravitacional. d) Determine el trabajo neto invertido en el bloque.
     • Para la solución del ejercicio usaremos las siguientes formulas

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