60 Trabajo y Energia
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA
TRABAJO
YENERGIA
Ing. JORGE COSCO GRIMANEY
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Formas en que puedepresentarse la energa
Formas Imgenes
Energa Gravitatoria.
La interaccin gravitatoriaentre la Tierra y la Luna
Energa Electromagntica.Genera!a "or #am"o$Electro$t%tico$& #am"o$'agntico$ o (ien "or#orriente$ Elctrica$.
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Formas Imgenes
Energa Trmica.Energa interna de lo c!er"o#!e e mani$ieta e%ternamenteen $orma de Calor.
Energa &!mica.
Energa #!e "oeen locom"!eto. Se "one demani$ieto "or el "roceo decon'eri(n generado en !nareacci(n #!mica.
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Formas Imgenes
La energa geotrmica:
La energa procedente del flujo calorficode la tierra es susceptible de seraprovechada en forma de energamecnica y elctrica. Es una fuenteenergtica agotable, si bien por elvolumen del almacenamiento y lacapacidad de extraccin se puede
valorar como renovable. u impactoambiental es reducido, y su aplicabilida
La energa de la biomasa:
Es la energa contenida en la materiaorgnica y !ue tiene diversas formas deaprovechamiento, seg"n se trate demateria de origen animal o vegetal.lo en materia vegetal, se estima !uese producen anualmente doscientosmillones de toneladas.
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ENERGA GEOTRMICAENERGA NUCLEAR
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)rinci"io !e #on$ervacin !e la EnergaLo cam)io #!e !$ren lo itema materiale lle'anaociado* "reciamente* tran$ormacione de !na $orma deenerga en otra. +ero en toda eta tran$ormacione laenerga e coner'a*
, La energa e !na "ro"iedad de lo c!er"o #!e "ermite #!eeto e tran$ormen o #!e "rod!-can tran$ormacione enotro c!er"o.
, La energa e la ca"acidad de "rod!cir tra)ao.
, La energa ni e crea ni e detr!/e (lo e tran$orma
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La Energa 'ec%nica
De toda la tran$ormacione #!e !$re la materia* la #!einterean a la mec0nica on la aociada a la "o$icin o a laveloci!a!.
Am)a magnit!de de$inen el etado mec0nico de !n c!er"o* demodo #!e ete "!ede 'ariar "or#!e cam)ie ! "oici(n* "or#!ecam)ie ! 'elocidad o "or#!e cam)ien am)o.
mg
mg
yb
ya
y
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EnergaE !na medida de la cantidad de tra)ao #!e e "!edereali-ar
Energa 'ec%nica*
Energa #intica
Energa )otencial*
,Energa )otencial Gravitatoria
,Energa )otencial El%$tica
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TRA1A2O
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E$ecto ac!m!lado #!e "rod!ce !na $!er-a
La $!er-a 'aria la"oici(n / la 'elocidad
El tra)ao de"endedelde"la-amiento
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TRA1A2O DE UNA3UER4A CONSTANTE
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TRABAJO +E ,-ERA #ON/TANTE
,
506 516
)RO+-#TO E/#ALAR
r01
cosF
cos1212 FrWF = 1212
= rFWF
-ni!a! /I* Joule 2J 0J 4 0N50m
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)rinci"io !e $u"er"o$icin
QS
Nfk
576
586
r12
+++= NfSQF WWWWW kR 1212121212
+++= NfSQF kRSi:
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3 5N6Gr%6ica 2 ,25 v$. 7
% 5m6
AREA 4 TRABAJO
cosF
,
cosF
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R
Tra(a8o )ara La ,uer9a Tangencial Y,uer9a Ra!ial
,T
,#
0)0( == CF
VueltaUna FW C
)2( RFW TF
VueltaUnaT
=
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TRA1A2O DE UNA3UER4A VARIA1LE
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TRABAJO DE FUERZA VARIABLE
FX
7 2m
,72N
50 51
7 2m
,72N
50 51
A6A5A4A3A2A1
765!2112 AAAAAAAW XF ++++++=
Area 4 Tra(a8o
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ENERGIACINETICA
E9: m '8
; 8
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RT FW W K= =
La !r"#a $i!%&i$a ' (fi! $)*) :
E+ , *V2-2
E" &ra.a/) f$&0a() )r a f0rar'0&a!& o #" &ra.a/) &)&a#s $g%a" a"
camb$o #& "a !r"#a $i!%&i$a ( aar$0a
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3UER4AS
CONSERVATIVAS
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UERZAS CONSERVATIVAS
Una $!er-a e dice coner'ati'a i el tra)ao #!e reali-a "ara
traladar !na "artc!la dede !n "!nto A a otro "!nto 1 de"ende(lo de lo "!nto inicial / $inal* "ero no del camino eg!ido.
El tra)ao #!e tenemo #!e
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UERZAS CONSERVATIVAS
De la de$inici(n de cam"o coner'ati'o e ded!cen do "ro"iedade=0.; El tra(a8o
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UERZAS CONSERVATIVAS
De la de$inici(n de cam"o coner'ati'o e ded!cen do "ro"iedade=1.; El tra(a8o
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,-ERA/ #ON/ER>ATI>A/
-na 6uer9a e$ con$ervativa $i $ati$6ace la$ $iguiente$ con!icione$*
El tra(a8o reali9a!o& e$in!e"en!iente !e la trayectoria&$olo !e"en!e !e la "o$icininicial y 6inal.
El tra(a8o reali9a!o en unatrayectoria cerra!a e$ cero.
To!a 6uer9a con$ervativa ,c tiene a$ocia!a una energa "otencialtal
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F0ra' )&!$ia'
F0ra ( "ra(a(
F0ra 7'&i$a
F0ra ( 8)0)*. 9$&r)'&7&i$a
$)
!'r5
a&i5a' F0ra *a"!%&i$a 9; , )&ra'
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ENERGIA +OTENCIAL
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E!r"#a )&!$iaE!r"#a )&!$ia
8aa$i(a( ( 0! $0r)8aa$i(a( ( 0! $0r)
ara raiar &ra.a/) !ara raiar &ra.a/) !
.a' a '0 0.i$a$i=! (!&r).a' a '0 0.i$a$i=! (!&r)
( 0! $a*) ( f0ra'( 0! $a*) ( f0ra'
8ONSERVATIVAS8ONSERVATIVAS
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fizyc UUU!zF!yF!FWf
i
==++= )( fizyc UUU!zF!yF!FWf
i
==++= )(
E!r"#a )&!$ia
/$ %&a %#a #s CON/ER3ATI3A #" 'aba)os# -%#(# #sc$b$ como "a 4a$ac$5& (# "a#g6a -o'#&c$a" U A/OCIA7A A ELLA8
9o co&4#&$#&c$a s# ag#ga #" s$g&o ga'$4o a: U Uf Ui =
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ENERGIA +OTENCIALGRAVITATORIA
E"g : mgITATORIA 2E"g
/7
/8
mg
r01
( )12 2 1 1;0mg mg / mg / / co = =
r r r
( )12 2 1 2 1mg
mg / / mg/ mg/= = +
r
"gmg/ Energia "otencial gra'itatoria E= =
( ) ( )12 122 1mg mg
"g "g "g E E E= + = r r
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y
= ?mg/
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E!r"#a )&!$ia ( a f0ra ( "ra(a(
( )
==
++=
f
i
f
i
f
i
y
y
y
y
y
yzyg
!ymgF!y
!zF!yF!FW
)(
( )
==
++=
f
i
f
i
f
i
y
y
y
y
y
yzyg
!ymgF!y
!zF!yF!FW
)(
W mgy mgy U g i f g= = W mgy mgy U g i f g
= = U mgyg=U mgyg=
< 4
= = =
=
r r
-ni!a! 4 Catt 2 ? 4 J D$.
0 ) 4 FH ?