trabajo, potencia y energia

sábado, 26 de marzo de 2011

energia nuclear

La energía nuclear es la energía que se libera en las reacciones nucleares. Sin embargo, también nos referimos a la energía nuclear como el aprovechamiento de dicha energía para otros fines como la obtención de energía eléctrica, térmica y/o mecánica partir de reacciones nucleares.
La energía nuclear es un proceso físico-químico en el que se libera gran cantidad de energía (denominada energía nuclear). Explicaremos el proceso provocado en las reacciones nucleares en las que se obtiene esta energía nuclear.

Ventajas e inconvenientes de la energía nuclear

El uso de la energía nuclear representa tantas ventajas como inconvenientes para el desarrollo de la sociedad y del medio ambiente.

La principal ventaja de la energía nuclear es, sin duda, la capacidad de producir energía eléctrica comparada con otras fuentes de producción de energía eléctica ya sea mediante combustibles fósiles o las energías renovables.

Pero por otro lado se generan una gran cantidad de residuos nucleares muy peligrosos y difíciles de gestionar.

trajedia en japon :

La crisis nuclear que ha tenido y tiene lugar en Japón tras el terrible terremoto y el posterior tsunami es pura ciencia ficción. Pero la tragedia y los problemas que de ella se derivan abarcan tales dimensiones que, como comprenderán, hoy no habrá retóricas. En este caso no sirven para nada. Ninguna de las distópicas novelas y películas japonesas de las últimas décadas llegó a imaginar que lo apocalíptico llegaría de esta forma.

Inicié mi singladura en este blog hablando del debate que suscita la energía nuclear. Por desgracia, ese es ahora el gran tema de conversación en todos los medios (hoy también me saltaré el formato de enlaces de los posts de nuestras bitácoras). Una noticia que da lugar a detallados gráficos y webs con imágenes interactivas y escenas e

No solo eso, la crisis ha generado más noticias en otras partes del mundo.

Alguna de estas páginas está notablemente documentada y es de agradecer para alguien que ha estado periódicamente enganchado a eskup y a la consulta del estado de los reactores de la central de Fukushima. Sin embargo, la sensación que queda tras tanta saturación de información es la de que se ha tratado el tema con histerismo. Muy pocos medios, muy pocos comentaristas, han sido objetivos si es que eso puede darse.

Energia

La energía mecánica es la energía que se debe a la posición y al movimiento de un cuerpo, por lo tanto, es la suma de las energías potencial, cinética y la elástica de un cuerpo en movimiento. Expresa la capacidad que poseen los cuerpos con masa de efectuar un trabajo.

En la energía potencial puede considerarse también la energía potencial elástica, aunque esto suele aplicarse en el estudio de problemas de ingeniería y no de física.

energia cinetica:

La energía cinética de un cuerpo es una energía que surge en el fenómeno del movimiento. Está definida como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una masa dada desde el reposo hasta la velocidad que posee. Una vez conseguida esta energía durante la aceleración, el cuerpo mantiene su energía cinética salvo que cambie su rapidez o su masa. Para que el cuerpo regrese a su estado de reposo se requiere un trabajo negativo de la misma magnitud que su energía cinética.

energia potencial :

En un sistema físico, la energía potencial es energía que mide la capacidad que tiene dicho sistema para realizar un trabajo en función exclusivamente de su posición o configuración. Puede pensarse como la energía almacenada en el sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Suele abreviarse con la letra $\scriptstyle U$ o $\scriptstyle E_p$ .

La energía potencial puede presentarse como energía potencial gravitatoria, energía potencial electrostática, y energía potencial elástica.

unidades de energia:

la unidad de medida de trabajo = la unidad de medida de energia por lo tanto:

sistema mks:                                                                 sistema cgs:

T= f.d ----- T= nw.m                                                   T= f.d------ T= dina.cm
T=kgm. m                                                                      T=gr.cm .cm
      seg2                                                                                  seg2
T=kgm2/seg2 =joule = julios                                      T=gr.cm2 = ergios
                                                                                                 seg2

sistema fps:                                                                         sistema gravitacional:

T=f.d ------ T=poundal.ft                                            T=f.d ----- kgf.m
T=lb.ft .ft                                                                                          =kilogrametro
       seg2                                                                                            =kgm
T= lb.ft2 : fot-poundal
        seg2

Formulas:

para hallar energia cinetica :

EC = 1/2.m.v2

para hallar energia potencial:

EP = m.g.h

para hallar energia potencial elastica:

ejemplo de energia :

calcular la energia cinetica que tiene un automovil que desarrolla una velocidad de 80 km/h y pesa 1800 kgf.r/:392000 j

datos:

EC=?

V= 80km/h

W=1800 kgf

1800 kgf . 9,8nw = 17.640 nw

80km . 1000m . 1 h = 22 .22 m/s2

h 1km 3600s

m= 17.640kgm/s2 = 1800kg

9.8m/s2

EC= 1/52.m.v2

EC= 1/2(1800kg)(22.22m/s)2

EC=1/2(1800kg)(493.72m2/s2)

EC=444.348j

potencia

En física, potencia (símbolo P)es la cantidad de trabajo efectuado por unidad de tiempo.
Si ΔW es la cantidad de trabajo realizado durante un intervalo de tiempo de duración Δt, la potencia media durante ese intervalo está dada por la relación:

$\bar{P} \equiv \left\langle P\right\rangle = \frac{\Delta W}{\Delta t}$

La potencia instantánea es el valor límite de la potencia media cuando el intervalo de tiempo Δt se aproxima a cero.

$P(t) = \lim_{\Delta t\rightarrow 0} \frac{\Delta W}{\Delta t}\ = \frac{dW}{dt} \,$

Donde

P es la potencia,
W es el trabajo,
t es el tiempo.

unidades de potencia:

sistema mks:

1julio / seg = 1 watt

sistema cgs:

1ergio / seg=unidad cgs de potencia

sistema gravitacional:

1kgm / seg = 1 unidad tecnica de potencia

ejemplo de potencia:

Una grúa levanta 2000 kg a 15 m del suelo en 10 s, expresar la potencia empleada en:

a) cv.

b) W.

c) HP.

solucion:

Datos:

m = 2000 kg
h = 15 m
t = 10 s

W = L/t
W = P.d/t
W = m.g.d/t
W = 2000 kg.(10 m/s ²).15 m/10 s
W = 30000 W
a)

1 W	®	0,00136 cv
30000 W	®	W = 30000 W.0,00136 cv/1 W

W = 40,8 cv

1 W	®	0,102 kgf.m/s
30000 W	®	W = 30000 W.0,102 (kgf.m/s)/1 W

W = 3060 kgf.m/s

1 W	®	0,00134 HP
30000 W	®	W = 30000 W.0,00134 HP/1 W

W = 40,2 HP

viernes, 25 de marzo de 2011

trabajo

En mecánica clásica, el trabajo que realiza una fuerza se define como el producto de ésta por el camino que recorre su punto de aplicación y por el coseno del ángulo que forman el uno con el otro. El trabajo es una magnitud física escalar que se representa con la letra $\ W$ (del inglés Work) y se expresa en unidades de energía, esto es en julios o joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades.
Matemáticamente se expresa como:

$W = \vec F \cdot \vec d = F d \cos\alpha$

Donde $\ W$ es el trabajo mecánico, $\ F$ es la magnitud de la fuerza, $\ d$ es el desplazamiento y $\ \alpha$ es el ángulo que forman entre sí el vector fuerza y el vector desplazamiento (véase dibujo).
Cuando el vector fuerza es perpendicular al vector desplazamiento del cuerpo sobre el que se aplica, dicha fuerza no realiza trabajo alguno. Asimismo, si no hay desplazamiento, el trabajo también será nulo.

unidades de trabajo:
sistema mks:                                                                 sistema cgs:

T= f.d ----- T= nw.m                                                   T= f.d------ T= dina.cm
T=kgm. m                                                                      T=gr.cm .cm
      seg2                                                                                  seg2
T=kgm2/seg2 =joule = julios                                      T=gr.cm2 = ergios
                                                                                                 seg2

sistema fps:                                                                         sistema gravitacional:

T=f.d ------ T=poundal.ft                                            T=f.d ----- kgf.m
T=lb.ft .ft                                                                                          =kilogrametro
       seg2                                                                                            =kgm
T= lb.ft2 : fot-poundal
        seg2

ejemplo de trabajo:

¿Qué trabajo realiza un hombre para elevar una bolsa de 70 kgf a una altura de 2,5 m?. Expresarlo en:

a) kgf.m
b) Joule
c) kW.h
solucion:
a)
T = F × d
T = 70 kgf × 2,5 m
T = 175 kgf.m
b)
T= 175 kgf.m × 9,807 J/kgf.m
T = 1716,225 J
c)
T = 175 kgf.m × 9,807 J/3.600.000 kgf.m
T = 0,000477 kW.h