TRABAJO MECANICO, PERO...

¡Si la dirección de la fuerza aplicada sobre un objeto es no es la misma que la dirección del movimiento , debemos considerar el seno del ángulo que se forma al descomponer la componente fuerza

 TRABAJO NULO

¡Cuando una fuerza actúa en un ángulo recto a la dirección del movimiento, es decir,  se aplica una fuerza perpendicular al desplazamiento se genera un ángulo de 90º ,no existe una componente paralela que realice un trabajo sobre el objeto, por lo tanto  W=0

Podemos ditinguir 3 caracteristicas del trabajo mecanico

¡1)Cuando la fuerza actua en la misma direccion y sentido que el desplazamiento , el W realizado tiene un valor positivo.

¡ 2)Cuando F actúa en la misma direccion, pero en sentido opuesto al desplazamiento , el trabajo realiza tiene un valor negativo

3)Cuando la fuerza actúa en dirección perpendicular al desplazamiento , no se realiza  ningun W

¡Se define como energía a la capacidad de realizar un trabajo, se mide en joule o [Nm]




Existen 3 tipos de energía
a) Cinética    

c) Mecánica total

b) Potencial

¡A) Energia Cinetica

Es la energía propia de los cuerpos en movimiento y es el trabajo que realiza una fuerza constante sobre un objeto de masa m , inicialmente en reposo, para que alcance una velocidad v (Ec de traslación)

¡Debido a que la masa siempre será un valor positivo , la velocidad al cuadrado también, la energía cinética siempre será positiva Y dependerá de la rapidez y de la masa del objeto

¡ 

• Es importante saber que cuando nos piden que descubramos el valor de Ec, y nos dan la velocidad debemos procurar que esta se encuentre siempre en m/s

 

 

 

 

 

 

 

TRABAJO MECANICO

Trabajo: una fuerza realiza trabajo cuando desplaza su punto de aplicación en su misma dirección. 


El Trabajo Mecánico se puede designar con la letra T o W.


En todos los casos en los que se realiza un trabajo intervienen dos factores: (1) la aplicación de una fuerza y (2) el movimiento de un objeto.

El trabajo es el producto de la componente de la fuerza que se ejerce en la dirección del movimiento por la distancia recorrida. En forma abreviada
Trabajo = Fuerza X distancia

T = F.d

PROBLEMAS

Aplicaciones Tecnológicas de la Conservación Momento Angular

Inercia y Conservación del Momento Angular : Análisis de Diversas Situaciones

Situaciones

La bailarina aprovecha la conservación del momento angular para aumentar o disminuir su rapidez angular.Al extender los brazos aumenta su inercia rotacional,disminuyendo  su rapidez y viceversa

En el caso de un equilibrista sucede lo mismo ya que al utilizar una barra más larga aumenta su inercia rotacional, disminuyendo su rapidez y sus probabilidades de caerse

Relación Torque - Momento angular

Torque

Medida de la capacidad de una fuerza para provocar una rotación .Se mide en [N m] y se define como:

t=r * F * senº

Relación Torque - Momento angular

La fuerza neta que actua sobre un cuerpo es equivalente al cambio del momento lineal en un intervalo de tiempo entonces definimos F como:

(IMAGEN  2.12PAGINA 46)

Si remplazamos F en la formula de torque anterior obtenmos :

IMAGEN 2.13LIBROPAGINA 46

y a partir de la imagen del LIBRO TUERCA definimos el módulo del momento angular como :

IAMGEN 2.14LIBROPAGINA 46

De modo que las ecuaciones 2.13 nos idican que

IMAGEN 2.15

Dándonos como  resultado que el cambio o variación del momento angular del sistema mecánico ,sea este un conjunto de partículas o un objeto rígido se debe al torque

Momento de Inercia o Inercia Rotacional

Momento de Inercia o Inercia Rotacional

Se considera a la masa del objeto como una medida de su inercia.

Por inercia, al hacer rotar un cuerpo se observa una resistencia al movimiento rotacional, esta resistencia se conoce como inercia rotacional.


Existen dos tipos de sistemas uno que esta compuesto por una sola particula que gira entorno a un eje donde el momento de  inercia se define como

I=m*r2

Y otro donde el sistema esta compuesto por muchas particulas que giran en torno a un ejeMomento de Inercia o Inercia Rotacional

Momento Angular

Momento Lineal

Propiedad que mantiene el movimiento de un cuerpo hasta que algo lo detiene o cambia su velocidad

P=m*v


Momento Angular

Se define como el producto vectorial del vector posición por el vector momento lineal medido en Kgrm2/s

El modulo del momento angular se relaciona con el modulo de su movimiento lineal y del radio de su curvatura, por lo tanto

L=r x p        (p=m*v)

Por lo tanto L=r x m x v

Se puede escribir en terminos de la rapidez angular

L= m x r2 x w

El momento angular posee la misma dirección que la velocidad angular y también se puede determinar su dirección usando la regla de la mano derecha

Ecuación de transmisión del movimiento

Al tener dos movimientos circunferenciales de distintos radios R1( mas pequeño) y (R2 mas grande) y estos estan unidos por una correa:

La velocidad angular de R1 es mayor que la de R2, o sea que el radio vector de R1 da mas vueltas que el de R2 . Por lo que la frecuencia (f )

de R1 es mayor que la de R2 a pesar de que ambas poseen la misma velocidad.

El numero de revoluciones de las circunferencias es inversamente proporcional al radio de ellas.

Relación Aceleración centrípeta / Rapidez angular

Para determinar la aceleración centrípeta
 podemos utilizar la formula:
donde ac es aceleración centrípeta, v es
velocidad y r radio de la circunferencia
descrita por el móvil.


La siguiente ecuación nos dice que velocidad es igual
a rapidez angular por radio.

Añadir leyenda

Por lo tanto, al reemplazar la velocidad en la formula presentada anteriormente obtenemos que aceleración es igual a radio por el cuadrado de la rapidez angular.

Relaciones Entres Los Conceptos

RELACIONES A INTERPRETAR

RAPIDEZ LINEAL Y RAPIDEZ ANGULAR

La rapidez lineal es directamente proporcional a la rapidez  angular .Derivando s=rq  respecto del tiempo, obtenemos la relación entre la velocidad lineal y la velocidad angular

ACELERACIÓN CENTRIPETA Y RAPIDEZ LINEAL

El vector de aceleración centripeta y el cambio de vector de velocidad tangencial se relaciona de la siguiente forma:


                            ac = ∆v / ∆t

La ecuacion implica que el vector aceleracion centripeta tiene la misma direccion y el mismo sentido que el cambio de velocidad y son perpendiculares una respecto de la otra.

Conceptos Importantes

VELOCIDAD Y RAPIDEZ TANGENCIAL ( LINEAL )  ( v )

vector tangencial a la circunferencia y perpendicular a su radio vector. Su módulo es la rapidez tangencial y es constante. En el S.I se mide en  [ m / s ] .

v   =   2 p r f   =   ω r 

VELOCIDAD Y RAPIDEZ ANGULAR (w)  
Angulo que describe su radio vector  y se simboliza con la letra "w" .En el sistema internacional se mide con [s-1]. Si es constante conlleva un movimiento circunferencial uniforme (MCU)
                                                      
                                                    ω= 2 p f

ACELERACIÓN CENTRÍPETA O NORMAL
Aceleración del velocidad tangencial cuyo vector está en dirección y sentido al centro de  la circunferencia

a _c   =   ω ² r   =   v ² / r   =   ω v 

FUERZA CENTRÍPETA

Explica que exista una aceleración centripeta y se define como la fuerza dirigida hacia el centro de curvatura de la trayectoria.Según el S.I se mide en [N]

                                                    F _c   =   m a _c

    

Conceptos Básicos

PERÍODO  ( T )es el tiempo que empleado en completar un ciclo. En el S.I se mide en  [ s ] 

FRECUENCIA  ( f )

Es el número de ciclos descritos por unidad de tiempo. Se simboliza por “ f ”  y en el Sistema Internacional se mide en  hertz  [ Hz ] , que equivale a  [ s ^{– 1} ] .

                                                            F=1/T

Ambos en un movimiento circunferencial uniforme