3.7 Potencia

Es una magnitud que se define como el trabajo efectuado por unidad de tiempo. También es factible reescribirla como el producto de la fuerza aplicada y la velocidad.
En nuestro entorno existe una multitud de máquinas, dispositivos y tecnologías que funcionan con diferentes tipos de energía: mecánica, eléctrica, química, entre otras. En muchos electrodomésticos, en la etiqueta está indicado su voltaje de operación, la energía consumida y la potencia de operación. Particularmente importante es la potencia, porque ésta nos informa cuánta energía consumen los aparatos o máquinas en un intervalo de tiempo.
Hornos de microondas, podadoras, taladros, secadoras, cafeterías eléctricas, motores de vehículos o eléctricos, entre otros, son ejemplos de dispositivos de una potencia considerable.

imagen representando una podadora es un aparato de alta potencia eso es lo que define la potencia que son los aparatos electrónicos con mucha energía.

En física, el concepto potencia es útil para cuantificar el consumo de energía en relación con el tiempo. Formalmente, la potencia (P) se define como el trabajo (W) efectuado por intervalo de tiempo.

imágenes representando potencia

videos representando la potencia ejercicios.

3.6 Trabajo

Es una magnitud que cuantifica la energía transformada de un tipo a otro.

formula

Se preguntaran en como se define el trabajo desde el punto de vista de la física y en que unidades se mide pues este que es la fuerza que del transmite y de unidad se mide de newton y también se preguntaran en que situaciones esta presente el trabajo bueno es cuando vas a trabajar y llevás energía ósea que vas a otros y esa energía se conserva ahí pero mas se agota de poco a poco. como por ejemplo este transportar pasajeros requiere energía.

Sabemos que la energía se define como la capacidad para realizar un trabajo. Por otra parte, en la vida cotidiana existe diferentes situaciones en las que se debe emplear energía para obtener un fin. por ejemplo, al jalar una caja, al transportar pasajeros en un vehículo, al levantar una carga, al enviar un paquete de mercancías a su destino, entre otras.

Por ejemplo en esta imagen representa que un cartero tiene una caja ósea un paquete y lo lleva a su destino esa es energía de trabajo.

El trabajo se puede calcular con dos métodos: el analítico y el grafico. En el primero se necesita conocer la dependencia de la fuerza y el desplazamiento. Si la fuerza es constante, el trabajo es simplemente el producto de los vectores fuerza y desplazamiento. En el método grafico, el área bajo de la curva de la variable fuerza versus la variable desplazamiento, representa el trabajo.

 

Imágenes representando trabajo de jalar una caja.

3.5 Energia mecanica

Es la cantidad de energía que se necesita para mover un cuerpo o cambiarlo posición y equivalencia a la suma de la energía potencial y energía cinética.

formula

E= energía mecánica (Joules)

m= masa (kg)

v= velocidad (m/s)

g= gravedad (9.8 m/s)

h= altura (m/s)

Se preguntaran  ¿un cuerpo que se desliza a través de una colina tiene solamente energía cinética o potencial? ¿porque?

si para sacar la energía utilizamos las dos para así comprobar el resultado.

también este ¿ un cuerpo que se desplaza girando tiene energía cinética de translación o de rotación? ¿porque? energía cinética de translación por que este comprobaras y obtenemos bien el resultado.

Ahora bien ¿Cómo se calcula la energía total en este tipo de sistemas? la física define una cantidad denominada energía mecánica para encontrar dicha energía. La energía mecánica es igual a la suma de las energías cinéticas (k) y potencial (u). esto es: E= K+U

o bien: E= m v2/2+ mgh

En los sistemas que representan rotación y translación en forma simultanea, la energía cinética total es igual a la suma de las energías cinéticas de rotación y de translación:

K= K translación +K rotación

De acuerdo con lo antes visto, la energía cinética total de un cuerpo que rueda sin resbalar es:

K= m v2/2+ I w/2

Así, para un cuerpo con translación y rotación, la energía mecánica total es:

E= mgh+ m v2/2+ m I w2/2

La energía mecánica de un sistema se define como la suma de las energías cinéticas y potencial. Para sistemas que presentan rotación y translación, la energía cinética tiene un componente de translación y otro de rotación.

 

3.4 Energia cinetica

Es la energía que posee un cuerpo debido a su movimiento. También se define como el treabajo necesario para acelerar un cuerpo.

Esta es la formula de la energía cinética.

esta imagen es una formula que usamos para resolver ejercicios.

Ec= Energía cinética(Joules)

m= masa (kg)

v= velocidad (m/s).

Si se preguntan ¿ los cuerpos al moverse tienen energía? ¿Por qué ?

Si porque es la reacción de un movimiento.

Y también se pregunta ¿ puedes aportar una evidencia experimental para comprobarlo?

este el cuerpo puede hacer energía colofica al moverse.

En nuestra experiencia cotidiana tenemos contacto directo o indirecto con cuerpos o sistemas en movimiento. De hecho, la mayor parte de las actividades que realizamos, como escribir en la computadora, caminar, correr, mover objetos, ejercitarnos, entre otras, requieren movimiento.

De esta manera, existe una energía de movimiento o cinética (K), la cual se define en la mecánica como el semiproducto de la masa (m) por el cuadrado de la velocidad (v). Esto es:

K= m v2 /2

Si m se mide en kg y v en m/s, las unidades de la energía cinética son: kg. m/s2 = J (Joules).

esta es una imagen representando de una persona corriendo que nuestro cuerpo adquiere energía cinética o de movimiento.

La energía cinética o de movimiento de un cuerpo es igual al semiproducto de dos magnitudes: la masa y el cuadrado de la velocidad. Observa que si la velocidad de un cuerpo se duplica, su energía cinética se cuadriplica. Las energías cinética y potencial nos servirán, mas adelante, para establecer otro concepto: el de energía mecánica.

3.3 Energía potencial

Es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo de acuerdo a la posición del mismo.

Ep=mgh

Ep= Energía potencial (Joules)

m= masa (kg)

g= gravedad= 9.8 m/s2

h= altura (m)

 

En secciones anteriores quedó establecido que la aceleración gravitacional y la masa determinan el peso de los cuerpos. Ahora bien, vamos a plantear un problema: ¿Por qué si dejamos caer unos 2 o 3 cm un vaso de vidrio no se rompe, pero sí se rompe cuando la altura de caída libre es mayor? Es obvio que el peso no puede explicar esta situación, pues esta magnitud es independiente de la distancia (a poca distancia de la superficie terrestre). Se necesita otra magnitud para explicar el rompimiento del vaso.

En nuestro ejemplo, el vaso participa del campo gravitacional, pues éste es responsable de su peso. Por tanto, la energía potencial también depende de esta magnitud. En los sistemas donde esta presente el campo gravitacional, la energía potencial- es igual al producto del peso (mg) por la altura (a).

U= mgh

Las unidades de h son las unidades del peso- que es una fuerza- multiplicadas por unidades de distancia. Esto es: [U] = [mg][h]=N = J(Joule).

Se preguntaran ¿Por qué algunos se rompen cuando se les deja caer desde cierta altura?

Porque al momento de que se cae el objeto que el golpe están fuerte no lo aguanta y por eso se rompe y no resiste el golpe de la caída.

También se preguntan ¿Los objetos tienen asociada un menor o mayor energía según la posición en la que sean emplazados? ¿por que?

Si porque uno se da cuenta que aguanta el golpe no se rompe y si no se rompe es dependiendo de su efecto que es decir de la altura energía potencial.

A continuación les dejare un video explicando el ejercicio del tema energía potencial con su formula.

3.2 Fuerza gravitacional

Fuerza gravitacional
Tiene como fundamento principal la fuerza de gravedad.
Se dirige con la ley de gravitación universal de newton.
que este mas grande se hace mas fuerza y intensamente entre mas distancia y es mayor, sea menor es sea mayor.
esta es un imagen de la formula que utilizamos en la fuerza gravitacional

este video representa de un problema.

A continuación les dejare un video explicando un problema.

Aplicación de la fuerza gravitacional 2
Este se habla de dos tipos de velocidades una es velocidad de satelización y la otra es de velocidad de escape
Velocidad de satelización: Condiciones de velocidad y distancia para convertir un cuerpo u objeto celeste en satélite de un planeta.
Velocidad de escape: Es la velocidad mínima que tiene que adquirir un objeto para escapar de la atracción gravitatoria de un planeta o cualquier otro astro.
Aplicación de la fuerza gravitacional 2
Velocidad de satelización 

Esta imagen representa la formula de la velocidad de satelización se utiliza para resolver calcular la masa y el radio. etc.
Vsat= velocidad de satelización 
G= Constante de gravitación
m= masa
r= radio ecuatorial


Velocidad de escape
Vesc= 2gr
Vesc= velocidad de escape
g= gravedad del planeta
r= radio ecuatorial
Este se preguntaran ¿que es radiactividad? es propiedad de algunos núcleos de emitir partículas se trata de electrones de carga negativa, siendo su poder de penetración un poco mayor.
También se preguntaran ¿ que es una desintegración radiactiva? es la transformación de 3 partículas protón, electrón y una partícula de carga neutra y tamaño pequeño.
La fuerza e interacción 2 se habla lo mismo que la fuerza e interacción 1 sobre la interacción nuclear débil y nuclear fuerte son los mas importantes de esta segunda interacción pero mas se habla de otra cosa mas importante es de reactividad y de desintegración.
Este también se explica que la interacción nuclear débil explica la transformación de un elemento a otro por la emisión radiactiva, mientras que la interacción nuclear fuerte mantiene estable el núcleo átomo y, cuando ésta se rompe, se manifiesta en la reacciones nucleares de fisión y fusión. Ambas son de corto alcance, esto es, sólo se manifiestan a distancias pequeñas.
También se preguntaran en que se intervienen la interacción nuclear fuerte se interviene en dos fenómenos muy importantes que ya los mencionamos es fusión y fisión nucleares son unos de los dos mas importantes de este tema les ayudara mucho y les servirá de mucho en resolver los ejercicios de este tema.
A continuación les dejare un video explicándoles un problema de este tema fuerza e interacciones 2.

Listo este espero que les guste mucho este video.


 


imágenes representando fuerza nuclear débil y fuerte.

3.1 Tipos de fuerza e interacción

FUERZA E INTERACCIONES 1 y 2.
Primero que nada les hablare un poco de esto comenzamos
Se preguntaran ¿ que es una fuerza? es una magnitud vectorial que relaciona la masa y la aceleración recibida.
También ¿ que es una interacción? es la acción motiva ejercitada emotivamente por dos o mas cuerpos: el equilibrio de un cuerpo, las masas, los tomados, los sismos, entre otros.
Los tipos de interacciones su origen (fundamental) este son: interacción gravitacional (gravedad), interacción electromagnética (imán), interacción débil (se parta), interacción nuclear fuerte (se quede unido). Según interacción con el objeto es contacto y a distancia.

Interacción gravitacional
 es la fuerza que los cuerpos grandes, como los planetas, ejercen sobre los objetos más pequeños. La fuerza gravitatoria atrae los objetos arrojados hacia la Tierra y también mantiene a la Luna en su órbita. La fuerza gravitatoria es un término que se usa para describir esta fuerza, que cuenta con un número de implicaciones que en el aire y en los viajes espaciales. Sir Isaac Newton desarrolló la Ley Universal de la Gravedad, con la cual creó una ecuación que se puede usar para averiguar sobre la fuerza gravitatoria de los cuerpos celestes.

Interacción electromagnética

Es una interacción que ocurre entre las partículas con carga eléctrica.

este necesita tener algo que este cargado como por decir la brújula y gravedad  este la ajuga esta cargada eléctricamente y eso hace que se busque el norte ... si nosotros lo manipulamos entre mas cerca se va lejos.

imán: son polos positivos y negativos hay una repulsión se hace ósea se van alejar.

  

Interacción nuclear débil

Provoca desintegraciones radiactivas

Por decir el volcán, agua termales el átomo se mantenga unido y el otro se separa.

    Estas son las 4 imágenes representando las fuerzas de interacciones.

Interacción nuclear fuerte

Es una interacción que ocurre entre las partículas con carga eléctrica.

Mantiene unido el nucleó átomo

Ejemplos de esta interacción son la función y fisión.

el sol y empresas nucleares

también son partículas de intercambio

Este se preguntaran ¿que es radiactividad? es propiedad de algunos núcleos de emitir partículas se trata de electrones de carga negativa, siendo su poder de penetración un poco mayor.
También se preguntaran ¿ que es una desintegración radiactiva? es la transformación de 3 partículas protón, electrón y una partícula de carga neutra y tamaño pequeño.
La fuerza e interacción 2 se habla lo mismo que la fuerza e interacción 1 sobre la interacción nuclear débil y nuclear fuerte son los mas importantes de esta segunda interacción pero mas se habla de otra cosa mas importante es de reactividad y de desintegración.
Este también se explica que la interacción nuclear débil explica la transformación de un elemento a otro por la emisión radiactiva, mientras que la interacción nuclear fuerte mantiene estable el núcleo átomo y, cuando ésta se rompe, se manifiesta en la reacciones nucleares de fisión y fusión. Ambas son de corto alcance, esto es, sólo se manifiestan a distancias pequeñas.
También se preguntaran en que se intervienen la interacción nuclear fuerte se interviene en dos fenómenos muy importantes que ya los mencionamos es fusión y fisión nucleares son unos de los dos mas importantes de este tema les ayudara mucho y les servirá de mucho en resolver los ejercicios de este tema.

videos de 2 partes de fuerza e internaciones 1 y 2.

2.12 Tercera ley de newton ley de accion y reaccion

En nuestro entorno, los cuerpos o sistemas siempre se encuentran interaccionando. Cuando pateamos un balón, lanzamos un objeto, caminamos, etc., aplicamos una fuerza y obtenemos una reacción de los cuerpos o sistemas sobre o los que la aplicamos. Analicemos un caso: golpea una pelota de tenis con una raqueta. Primero, notemos que la pelota vienen en una dirección con cierta velocidad. Enseguida, sea que nosotros movamos la raqueta hacia adelante o hacia atrás, o la dejemos estática, si logramos que la bola haga contacto con el encordado de la raqueta, obtendremos que aquélla cambie de dirección; si el golpe ha sido correcto, la regresaremos en sentido contrario o, si no somos muy diestros en este juego, de cualquier manera modificaremos la dirección y la velocidad de la pelota.
Existen entonces tres momentos en este fenómeno, a saber:
a. Antes de hacer contacto con el objeto, se aplica una fuerza a la raqueta (acción).
b. La pelota interacciona con la raqueta al hacer contacto.
c. La pelota cambia de dirección, de sentido y de velocidad (reacción).

Si se preguntan en ¿Cómo reacciona un objeto cuando le aplicás una fuerza? ¿porque?
Pues obtenemos una reacción de los cuerpos o sistemas sobre los que aplicamos. por que este al sentir la reacción del movimiento por eso este reaccionamos y golpeamos o detenemos fuerte el objeto.
También se preguntaran si jalás un objeto en una dirección, ¿presenta una fuerza de oposición? ¿porque?
Pos si por que reaccionamos al cuerpo como si fuera un coraje o este que sentimos que no queremos perder como por decir un partido de futbol pateamos el balón para meter un gol y así anotan y ganan.
También se preguntan de que es el contacto pues este es cuando nosotros golpeamos la pelota con la raqueta de tenis y este también se preguntan que es después del contacto (reacción). pues este es cuando ya que de una vez golpeamos la pelota se aleja la pelota con la fuerza es decir el golpe.

 imágenes representando la acción y reacción de la tercera ley de newton.
A continuación les dejare un video de la tercera ley de newton (acción y reacción).

Estos son los videos explicando unos ejercicios y sobre del tema un poco mas.