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VÍDEO CLASE 1ºC 5 de mayo - Contenido educativo

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Subido el 5 de mayo de 2021 por Mª Del Carmen C.

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Venga, el tercer principio de la dinámica, ¿de acuerdo? 00:00:00
A ver, recordad que el primer principio era el principio de inercia. 00:00:05
Segundo principio, principio fundamental de la dinámica, 00:00:10
que nos dice que la fuerza neta aplicada a un cuerpo es igual a la masa por la aceleración que lleva. 00:00:13
Y luego, por último, el tercer principio. 00:00:18
El principio de acción y reacción. 00:00:21
Principio de acción y reacción. 00:00:23
¿Os suena de algo? ¿No? ¿Os suena? A ver. ¿Qué ocurre, por ejemplo, cuando imaginaos que esto es una pared y aplicamos una fuerza sobre esa pared? ¿Qué ocurre? ¿No la estamos rompiendo? ¿No estamos aplicando una fuerza tan grande como para romper la pared? A ver, ¿qué ocurre? 00:00:35
Efectivamente, aquí nosotros si le ponemos el brazo así y apretamos fuerte sobre una pared, nos hace daño en el brazo, ¿vale? ¿Por qué? Porque si nosotros aplicamos una fuerza que es una fuerza de acción, esta pared va a ejercer una fuerza que es una fuerza de reacción, ¿vale? 00:01:02
Entonces, ¿qué dice este principio de acción y reacción? Pues dice lo siguiente, dice que al aplicar una fuerza sobre un cuerpo, esta es la fuerza de acción, este, este cuerpo, ¿vale? ¿Qué hace? 00:01:26
Pues lo que hace es ejercer una fuerza llamada de reacción de sentido contrario a la de acción, a la de acción. 00:01:58
Entonces, no solamente por ejemplo se puede ver como en el caso que hemos puesto antes cuando aplicamos una fuerza sobre una pared, por ejemplo, imaginaos todos los casos que hemos puesto en los que tenemos un cuerpo sobre un plano horizontal, ¿de acuerdo? 00:02:31
Un plano inclinado, lo mismo me da. Sobre un plano, ¿qué pasa? Pues que este cuerpo tiene un peso. Si no existiera la normal, ¿qué pasaría con esta mesa, por ejemplo, si situamos un cuerpo sobre una mesa? Pues que se hundiría por aquí con la acción de esta fuerza. Bueno, pues el peso sería la fuerza de acción y la normal es la fuerza de reacción. ¿De acuerdo? ¿Vale? ¿Entendido esto? ¿Sí? 00:02:47
Realmente, siempre que tengamos una fuerza de acción, este cuerpo sobre el que se ejerce esa fuerza, va a ejercer una fuerza de reacción. 00:03:15
¿Está entendido? ¿O no tiene más? 00:03:23
¿Ha quedado claro este principio? 00:03:25
Vale, a ver, en este problema, en este principio, lo único que tenemos que hacer es, por ejemplo, saber aplicar todo lo que hemos hecho respecto a los planos tanto inclinados como horizontales. 00:03:27
aplicar este principio, he ponido una normal, pero no hay ningún problema para este principio. 00:03:38
De todo el tema, nada más que hay que hacer problemas, ejercicios relacionados con el 00:03:45
segundo principio de la dinámica. ¿De acuerdo? ¿Vale? ¿Entendido? ¿Sí? Vale. Luego, para 00:03:52
rematar la parte de esta correspondiente a la dinámica, vamos a estudiar lo que se llama 00:03:58
una magnitud nueva para vosotros 00:04:06
que es cantidad 00:04:11
de movimiento 00:04:12
o momento lineal 00:04:15
cantidad de movimiento 00:04:22
o momento lineal 00:04:27
que es un término nuevo 00:04:28
yo creo que no lo habéis visto nunca 00:04:31
realmente se ve la primera vez 00:04:32
en primero de bachillerato 00:04:37
y luego en segundo se aplica a varias versiones 00:04:39
que ya veremos 00:04:41
bueno pues esto simplemente 00:04:42
que se trata de un vector P, que se representa con P minúscula, que es igual a la masa por la velocidad. 00:04:44
Es decir, se trata de un vector que es proporcional a la velocidad que lleva un cuerpo. 00:04:53
De manera que como la masa siempre va a ser mayor que 0, si yo pongo que P es igual a M por V, al ser la masa positiva, siempre el vector V y el vector P van a tener el mismo sentido. 00:05:11
Esto lo entendéis, ¿no? Es decir, si el vector V es positivo, positivo con positivo, el vector cantidad de movimiento también es positivo. 00:05:39
Si fuera una velocidad negativa, entonces con la masa que es positiva no va a dar negativa. Esto que implica que la velocidad y el momento lineal siempre van a tener, por supuesto, la misma dirección y por ser la masa positiva, el mismo sentido. 00:05:46
Entonces, ¿cuándo vemos este concepto del momento lineal? ¿Cuándo lo vemos? Vamos a ver ahora diferentes casos. ¿Ya? ¿Cuándo lo vemos? Imaginaos que tenemos una bola de billar, ¿vale? Que se va moviendo hacia acá con una velocidad v. ¿Lo veis o no? ¿Vale? A esta bola la vamos a llamar 1. 00:06:34
¿Qué ocurre cuando, por ejemplo, tenemos una bola de billar que viene para acá, la llamamos 2, que viaja con una velocidad que es otro valor, no tiene por qué ser el mismo módulo, es una velocidad 2 y esta sería una velocidad v, y chocan las dos, chocan en un momento determinado. 00:07:08
¿Qué ocurre? ¿Qué ocurre si tengo una bola que va por aquí y otra que va por aquí? Al final, las bolas, ¿qué van a pasar? ¿Qué va a pasar con ellas? 00:07:27
Depende de la velocidad, depende de la masa, pero se van a desviar, ¿no? ¿Sí o no? Entonces, esa desviación se produce debido a la existencia de lo que se llama la cantidad de movimiento. ¿De acuerdo? ¿Vale? ¿De acuerdo? Bueno, pues, mirad, vamos a ver algunas cosillas para que lo veáis, para que tengáis algún concepto y después pasaremos a hacer ya ejercicios en los que aparezca un poquito más, ¿vale? Con más sustancia para que lo vayáis viendo. 00:07:36
Entonces, imaginaos que tenéis aquí esta bola de billar que va con una velocidad v sub 1, esta va n para acá, entonces se desvía. 00:08:06
¿Pero cómo se desvía? Pues se desvía simplemente cumpliendo lo siguiente. 00:08:12
P, cuando tenemos un sistema en el que, por ejemplo, tenemos esta bola de billar 1 y esta bola de billar 2 y no tenemos más cuerpos que pertenezcan a este sistema, P se conserva. 00:08:17
¿Qué significa esto? Esto significa esto de la conservación de la cantidad de movimiento. ¿Qué significa? Pues que la cantidad de movimiento que tiene un cuerpo o un sistema en general, si yo quiero saber cuál es esa variación, esta variación va a ser igual a cero. 00:08:32
¿Cómo podemos hacer esto? ¿Esto para qué nos sirve? 00:09:01
Nos sirve, por ejemplo, para saber la velocidad con la que van a ir los cuerpos 00:09:03
Imaginaos que, por ejemplo, como decía antes 00:09:07
Que tenemos una bola de billar, aquí, 1 00:09:11
Vamos a poner la que está en reposo 00:09:15
¿De acuerdo? Es decir, velocidad 0, velocidad de 1, 0 00:09:17
Y llega por aquí otra con una velocidad v2 00:09:21
¿Vale? ¿Qué va a hacer? Va a poner esta en movimiento 00:09:28
¿Y cómo podemos saber qué velocidad se lleva en cada momento? Pues lo que tenemos que hacer es considerar qué ocurre antes del choque y después del choque. 00:09:31
De manera que lo que tenemos que hacer simplemente es, a ver, esta tendría, antes del choque, pues una cantidad de movimiento que es P1, que ahora lo calculamos, más la cantidad de movimiento de P2, ¿vale? 00:09:45
Y este tendría P1' y este P2'. Entonces, ¿qué ocurre? Como la variación de esta P es igual a 0, quiere decir que antes del choque la cantidad de movimiento va a ser igual a después del choque. 00:10:07
¿Vale? ¿Qué tendríamos que hacer? 00:10:24
Bueno, pues a ver, si este es 1 00:10:26
Tendríamos que poner m por v sub 1 00:10:27
Que sabemos que es 0 00:10:30
Más m sub 2 por v sub 2 00:10:31
A mí me tendrán que dar la masa en cualquier momento 00:10:35
Me tendrán que dar lo que es el enunciado 00:10:37
Aquí tendríamos la masa 1 por la velocidad prima 00:10:41
Más masa 2 por la velocidad prima 2 00:10:45
Es decir, ¿a mí para qué me va a servir esto? 00:10:48
me va a servir para conocer cuáles son las velocidades que hay en cada momento. ¿De 00:10:50
acuerdo? ¿Vale? ¿Cómo se puede ver en la vida normal? Pues imaginaos que alguien está 00:10:57
patinando. Patinando en una pista de hielo. ¿Vale? A ver, tenemos aquí un patinador. 00:11:02
Está patinando en una pista de hielo y llega una persona y le dan empujón. ¿Qué ocurre? 00:11:10
A ver, los dos están patinando 00:11:16
Vamos a poner aquí los patinadores 00:11:25
A ver, aquí, este le da un empujón a este 00:11:26
¿Qué ocurre con esta persona? 00:11:29
Vamos a fijarnos en esta persona 00:11:31
Esta viene para acá 00:11:32
¿Creéis que el efecto de darle el empujón no va a hacer nada? 00:11:33
¿Qué va a hacer? 00:11:38
¿A que va a hacer que esta también vaya para acá? 00:11:40
¿A que sí? 00:11:42
Entonces, simplemente esto es por la conservación de la cantidad de movimiento 00:11:43
Siempre que no haya otras fuerzas, claro 00:11:47
Si nosotros vamos andando y pegamos un empujón a una persona, mucho empujón le tenemos que dar para que nos desequilibre, ¿de acuerdo? ¿Vale? Es decir, esto va a ocurrir cuando no tengamos ninguna otra fuerza como pueda ser, por ejemplo, la fuerza del derrumbamiento. ¿Vale? ¿Entendido? 00:11:49
Bueno, pues a ver, esto simplemente quiero que lo conozcáis un poquito y ya veremos algún problema en concreto cuando pasemos a hacer más ejercicios que tenemos que ver aquí. 00:12:06
Bueno, a ver, mirad, esto de conservación de la cantidad de movimiento es un concepto muy importante porque luego, al año que viene, lo vais a ver tanto en física como en química. 00:12:16
Según la asignatura que cogéis, o si cogéis las dos, esta va a aparecer. ¿De acuerdo? 00:12:26
Y se llama también momento lineal. Aparece en casos en los que no existe ninguna fuerza en el sistema, ninguna otra fuerza y se conserva esta cantidad de movimiento. No quiero ver nada más ahora, ¿vale? Porque quiero pasar al siguiente tema. 00:12:30
Y el siguiente tema lo que vamos a hacer es combinar esta parte, ya lo veremos cuando hagamos ejercicios ya completamente de esto, y pasamos a estudiar el último tema que es el que, esto simplemente es para que lo conocíais un poco porque voy a hacer un par de problemas y punto, cuando hagamos el repaso. 00:12:48
No lo voy a preguntar, simplemente es para que tengáis algo de idea y para que sepáis qué es la cantidad de movimiento que luego lleváis a la segunda y no tenéis ni idea. 00:13:07
¿Vale? A ver, no va a entrar porque es que es imposible que entre tanto ejercicio, no puede ser. Venga, entonces, mirad, vamos a pasar a estudiar estos conceptos, que estos sí que me interesan que los conozcáis. 00:13:14
concepto de trabajo y concepto de energía 00:13:33
¿de acuerdo? 00:13:35
sí, es el último tema 00:13:38
¿vale? 00:13:40
el principio de acción y negación 00:13:41
forma parte como el principio de la dinámica y punto 00:13:45
pero todo está relacionado 00:13:47
¿por qué? porque cuando empezamos a estudiar 00:13:49
el trabajo, vamos a ver 00:13:52
que este trabajo 00:13:53
simplemente es una fuerza 00:13:56
por un desplazamiento, vamos a tener 00:13:58
que repasar una serie de conceptos 00:14:00
que no sé si tenéis muy claro y demás. Vale, y no sé si habéis estudiado algo el año pasado acerca del trabajo y energía, o en años anteriores. 00:14:01
Bueno, a ver, entonces, vamos a empezar por el concepto de energía. A ver, ¿qué sabéis de la energía? 00:14:11
Se mide en julios. Vale, ¿qué más? 00:14:23
No se mide en julio. 00:14:26
Vale, ¿qué más? 00:14:27
¿Cuáles son? 00:14:28
Vale, bueno, eso es cuando hablamos de energía mecánica 00:14:36
Pero también podemos hablar de otro tipo de energías 00:14:38
Energía química 00:14:40
Energía hidráulica 00:14:41
Energía eólica 00:14:44
Tenemos un montón de energía nuclear 00:14:46
Hay muchísimos tipos de energía 00:14:47
Y como muy bien habéis dicho por ahí 00:14:48
Ni se crea ni se destruye 00:14:52
Se transforma una en otra 00:14:54
¿Vale? Entonces, ¿cuál es el concepto real de energía? Cuando tenemos que estudiar desde el punto de vista de la física, que es la energía, la energía simplemente es la capacidad para realizar un trabajo. 00:14:55
para realizar un trabajo en que se mide en julios pero si estamos hablando por ejemplo de energía 00:15:11
calorífica podríamos decir también que se puede expresar en calorías en julios es en el sistema 00:15:30
internacional de acuerdo vale entonces esas calorías qué relación existe entre las calorías 00:15:38
y los julios? Pues, exactamente, una caloría es 4,18 julios o bien un julio 0,24 calorías. 00:15:46
Bueno, aprendedlo así si queréis, simplemente será inverso. ¿De acuerdo? Entonces, vamos 00:16:00
a empezar por estudiar la energía mecánica. Vamos a empezar a estudiar la energía mecánica 00:16:09
que como sabéis todos puede ser energía cinética o energía potencial. De todos los casos vamos 00:16:20
a empezar a estudiar la energía cinética. ¿Cuándo tenemos energía cinética? Cuando 00:16:27
existe velocidad. Cuando existe velocidad. De manera que la energía cinética va a ser 00:16:33
igual a un medio de la masa por la velocidad al cuadrado 00:16:46
la masa la medimos en kilogramos la velocidad en metro por segundo y va a ir 00:16:52
al cuadrado de acuerdo de manera que tendríamos 00:16:59
kilogramos por metro cuadrado entre segundo al cuadrado 00:17:05
a ver no sé si reconocéis aquí en esta parte que si yo pongo kilogramos por 00:17:11
metro por metro entre segundo al cuadrado esto de aquí sería lo equivalente 00:17:17
a una masa por una aceleración es decir esto es newton quedaría newton por 00:17:23
metro pues newton por metro es julio no sé si os acordáis del youtube por metro 00:17:28
sí sí o no vale ya lo veremos si ya lo veniremos combinando además con otras 00:17:32
magnitudes bien cuando vamos a tener 12 es energía 00:17:37
cinética siempre que haya una energía de vida a la velocidad por otro lado 00:17:41
tenemos la energía potencial y esta energía potencial cuando la 00:17:46
estudiamos nosotros a nivel digamos un cuerpo que sube porque hay una 00:17:57
caída libre etcétera etcétera realmente va a ser energía potencial gravitatoria 00:18:05
energía potencial gravitatoria no sé si os acordáis que cuando hablamos del 00:18:11
movimiento armónico simple existía una energía potencial que era la energía potencial elástica 00:18:20
no sé si os acordáis. Bueno, pues esta energía potencial gravitatoria es igual a m por g 00:18:24
y por h. Al año que viene, cuando yo explique la energía potencial gravitatoria diré que 00:18:30
es mentira. ¿Vale? Pero bueno, esto es una aproximación, ¿vale? Que se hace masa por 00:18:35
la aceleración de la gravedad, es decir, 9,8 metros por segundo al cuadrado y por la 00:18:45
altura la altura que tenga un cuerpo es decir cuando hablemos de energía 00:18:55
potencial va a ser muy importante algo característico la altura porque porque 00:18:59
esta energía potencial nos indica la posición es decir es una manera de 00:19:04
indicar la posición vale es decir es una energía relacionada con la posición del 00:19:11
cuerpo energía relacionada con la posición del cuerpo de un cuerpo 00:19:17
¿Y cómo se relacionan estas energías que estamos viendo? Bueno, pues la energía mecánica, como ya sabéis todos, es igual a la energía cinética más la energía potencial, ¿vale? 00:19:36
Bien, entonces, ¿qué ocurre en este caso? ¿Cuándo vamos a utilizar esto y cuándo vamos a utilizar en los problemas este concepto de energía mecánica? 00:19:48
Bueno, pues lo vamos a utilizar cuando estemos hablando de sistemas conservativos. ¿Y qué es un sistema conservativo? Un sistema conservativo es aquel en el que la energía mecánica no varía, es decir, se conserva. 00:20:00
conserva. Cuando ampliemos el concepto de trabajo, ya también matizaremos un poquito 00:20:31
esto del sistema conservativo. ¿Qué ocurre entonces? Que, por ejemplo, si yo tengo una 00:20:45
caída libre, puesto que cuando estamos hablando de la gravedad, vamos a ponerla así, se trata 00:20:50
de un campo conservativo y el concepto de campo, no lo voy a explicar, lo voy a dejar 00:21:04
así, vamos a hablar de sistema conservativo, no quiero liaros más. Cuando hablemos de 00:21:14
gravedad estamos hablando, por ejemplo, estamos dejando caer un cuerpo, se trata de un sistema 00:21:20
conservativo. Bueno, pues entonces, por ejemplo, en la caída libre, en la caída libre la 00:21:24
energía mecánica se conserva, la energía mecánica se conserva. ¿Qué significa esto? 00:21:31
Que, por ejemplo, si yo dejo caer un cuerpo aquí con una altura determinada y vamos hasta 00:21:38
un punto 2, que es por ejemplo en el suelo, ¿vale? Pues aquí la energía mecánica en 1 va a ser igual 00:21:45
a la energía mecánica en 2, ¿de acuerdo? Vamos a ver entonces qué pasaría con este caso. Mirad, 00:21:53
además vamos a ver una cosa que es curiosa. A ver, si yo dejo caer un cuerpo aquí, en el punto 1 00:22:00
vamos a tener una energía potencial, ¿no? Vale, esta energía potencial va a ser igual a m por g y por h. 00:22:08
Bien, aquí, energía cinética, ¿cuál será la energía cinética en 1? 00:22:16
Si lo dejamos caer, ¿cuál es la energía cinética? 00:22:23
A ver, un medio de la masa por la velocidad al cuadrado 00:22:27
Pero si lo dejamos caer, ¿qué velocidad tiene? 00:22:30
Cero, por tanto la energía es cero, la energía cinética es cero, ¿no? 00:22:32
¿Sí o no? 00:22:36
A ver, ¿qué pasa en el punto 2? 00:22:37
¿En el punto 2 qué ocurre? 00:22:41
La energía potencial en 2, a ver, por eso digo que esto, el año que viene os contaré que esto es una mentirilla, pero bueno, si yo considero unos sistemas coordenados, aquí cuando llega al suelo, ¿la altura cuál es? 00:22:42
Cero. Por tanto, aquí estamos considerando que H vale cero. Por tanto, energía potencial cero. ¿Y la energía cinética? ¿Cuánto es la energía cinética? Un medio de la masa por la velocidad que tenga en 2 al cuadrado. ¿De acuerdo? Vale. 00:22:59
Entonces, mirad, si la energía mecánica en 1 va a ser igual simplemente a la energía potencial, la energía mecánica en 2 va a ser simplemente la energía cinética en 2, ¿qué está pasando en una caída libre? 00:23:13
En una caída de equilibrio lo que está pasando es que la altura que tiene aquí la energía potencial en 2 va disminuyendo, ¿lo veis o no? ¿Vale? A la par que la energía cinética va aumentando, es decir, si yo voy hacia abajo, la energía potencial cada vez va siendo menor. 00:23:27
Es decir, la variación de energía potencial es menor que cero. Según vamos aumentando hacia abajo, aumenta la energía cinética, va siendo cada vez mayor. Es decir, la energía potencial que tenía arriba se te va transformando en energía cinética. ¿Lo vais viendo o no? ¿Sí? ¿Lo entendemos? 00:23:50
¿Sí? Vemos que si yo tengo aquí una caída libre, aquí, la energía potencial que tengo aquí en este punto que llamo 1 se va transformando en energía cinética, de manera que al final del todo no tenemos energía potencial, solamente tenemos energía cinética. 00:24:09
¿Lo veis o no? Entonces, ¿esto qué implica? Que, mirad, si, vamos a ver si lo entendéis, si energía mecánica es la suma de energía cinética más energía potencial y yo quiero saber cuál es la variación de energía mecánica, tendré que decir que es variación de energía cinética más variación de energía potencial, ¿no? 00:24:28
¿Sí o no? 00:24:53
¿Me vais siguiendo? 00:24:56
Variación de energía mecánica. 00:24:58
A ver, si yo tengo que la energía mecánica es la suma de cinética más potencial, 00:25:00
la variación de energía mecánica será la variación de energía cinética más energía potencial. 00:25:03
¿Sí o no? 00:25:07
Vale. 00:25:08
A ver, y no hemos dicho que este campo es conservativo, es decir, la variación de energía mecánica es cero. 00:25:09
Por tanto, energía, variación de energía cinética más variación de energía potencial es igual a cero. 00:25:15
Mirad, aquí esto mismo que estoy diciendo es lo que hemos visto aquí cuando estamos observando la caída libre 00:25:21
La variación de energía cinética es menos la variación de energía potencial 00:25:28
¿Esto qué significa? 00:25:33
Lo que significa es que según va disminuyendo la energía potencial va aumentando la energía cinética 00:25:35
Según la energía potencial va disminuyendo la energía cinética aumenta 00:25:40
¿Lo veis bien? No, no 00:25:47
Y esto es lo que significa esta formulita que he puesto. ¿Y esto dónde va a ocurrir? En todos los sistemas que sean conservativos, como la caída libre. En el caso de al revés, imaginaos que yo tengo un cuerpo que lo lanzo hacia arriba y ahora vamos a ver además cómo esto al final significa lo mismo que hemos estudiado hasta ahora. 00:25:48
Los problemas que hemos estudiado de caída libre, lanzamientos verticales hacia arriba y hacia abajo, al final se pueden hacer también con energías, ¿de acuerdo? Vale, a ver, mira, ahora imaginaos que tengo un lanzamiento vertical hacia arriba, ahora vamos al revés. 00:26:07
Entonces, ¿aquí qué ocurre? ¿Qué tenemos? Tenemos energía cinética, ¿no? Porque lo estamos lanzando con una velocidad. ¿Existe energía potencial? No, nada más que tenemos energía cinética. Esto es igual a la energía mecánica en 1. Aquí arriba del todo, ¿qué ocurre? Ah, que la energía cinética es 0. Entonces, ¿por qué? Porque la velocidad es 0. Nada más que tengo energía potencial. Vamos a poner aquí. 00:26:23
Como la energía mecánica en 1 es igual a la energía mecánica en 2 00:26:48
Entonces la energía cinética en 1 00:26:52
La energía cinética 00:26:55
Venga, en 1 va a ser igual a la energía potencial en 2 00:26:58
¿Esto qué significa? 00:27:05
Que según va subiendo, a ver, vamos a pensar 00:27:06
Vamos a pensar un poquito 00:27:08
En lugar de tanto número 00:27:09
A ver, según va subiendo esta velocidad que se imprime 00:27:10
Imaginaos que hay 20 metros por segundo 00:27:14
lanzamos un objeto con 20 metros por segundo 00:27:16
a que esa velocidad cada vez es más pequeña 00:27:18
más pequeña hasta que llega a una velocidad cero 00:27:20
aquí arriba 00:27:22
¿sí o no? es decir, la velocidad 00:27:22
va siendo cada vez más pequeña 00:27:26
la energía cinética cada vez va siendo 00:27:28
más pequeña, pero va aumentando la energía 00:27:30
potencial, ¿vale o no? 00:27:32
es decir, lo que aumenta 00:27:34
de energía cinética 00:27:36
disminuye energía potencial 00:27:37
y aquí al revés, ¿está claro? 00:27:40
¿lo entendemos o no? ¿por qué? 00:27:42
porque este sistema es conservativo 00:27:44
¿Vale? ¿Queda claro esto? Bueno, vamos a seguir. A ver si estamos aquí todos. Aquí. A ver. Vale. ¿Qué quiere decir? A ver, Iván no quiere decir nada. A ver qué ha pasado aquí. Nada, no ha pasado nada. 00:27:45
Bueno, pues venga, vamos a ver. ¿Todo el mundo está entendiendo que según va aumentando la altura disminuye la velocidad? Vale, entonces, vamos a ver. Si la energía cinética en 1 es igual a la energía potencial en 2, ¿la energía cinética en 1 no es un medio de la masa por la velocidad que le damos al cuadrado? 00:28:19
¿Sí o no? 00:28:41
Vale, la energía potencial en 2, ¿a qué es igual? 00:28:43
No es igual a m por g por h 00:28:46
Vamos a igualar estas dos cosas, a ver qué nos queda 00:28:48
Un medio de la masa por la velocidad en 1 al cuadrado es igual a m por g por h 00:28:51
La masa y la masa la vamos a evitar 00:28:57
Entonces, la velocidad que le he dado, ¿a qué es igual? 00:28:59
A la raíz cuadrada de 2 por g por h 00:29:03
¿Esto no suena de algo? 00:29:06
No. A ver, vamos a suponer velocidad, a ver, en 1 al cuadrado, vamos a ponerla así, igual a 2 por g y en lugar de h voy a poner aquí y menos y sub cero. 00:29:09
¿Esto no suena de algo? ¿Esto no es la tercera ecuación del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado? 00:29:29
¿Sí o no? 00:29:36
¿No? 00:29:39
Nada, supongo 00:29:41
No os acordáis de nada 00:29:42
Bueno, vamos a seguir 00:29:44
Venga, a ver 00:29:46
¿Energía potencial en 2? 00:29:48
¿Energía potencial en 2? 00:29:53
Vale 00:29:55
Bueno, pues entonces, a ver 00:29:55
Vamos a ver un ejemplo para que lo tengáis así 00:29:57
A ver si supone que lo tenéis más claro 00:30:00
A ver, imaginaos 00:30:01
que vamos a dejar caer un objeto desde una altura, para que veáis que los problemas que hemos visto de caída libre 00:30:03
se pueden resolver también con energías. 00:30:10
A ver, vamos a suponer que tenemos un cuerpo de 2 kilogramos de masa que lo dejamos caer desde esta altura. 00:30:15
Vamos a ponerlo en una altura de 50 metros, ¿vale? ¿Sí o no? 00:30:22
Venga, entonces, a ver, ¿qué haríamos para saber cuál es la velocidad con la que tiene aquí? 00:30:28
A ver, lo que hemos aplicado para los movimientos verticales. 00:30:35
Vamos a hacerlo de las dos maneras. 00:30:38
A ver, si yo quiero saber la velocidad con la que llega al suelo, ¿qué tenemos que hacer? 00:30:39
A ver, cuando llega al suelo, ¿qué decíamos? 00:30:48
Que la i vale cero, ¿no? 00:30:50
Si planteamos, decíamos, esto es y su cero igual a cincuenta. 00:30:51
¿Sí o no? 00:30:55
Entonces, para saber la velocidad que tenemos aquí, ¿qué decíamos? 00:30:57
Bueno, pues la velocidad en una caída libre es menos g por t. ¿Sí o no? Vale. Pero este tiempo, ¿cómo lo calculamos? Haciendo que la i valga cero, ¿no? Entonces decíamos igual a i sub cero menos un medio de g por t cuadrado. Eso es lo que hacíamos hasta ahora. ¿Vale? 00:31:00
Entonces decíamos 0 igual a 50 menos un medio de g por t al cuadrado. Por tanto, t es esta raíz cuadrada de 50. ¿Lo veis o no? ¿Sí? Esto es 4,9 dividido entre 4,9. ¿Vale? Y eso es el tiempo que tarda en hacer todo el recorrido. 00:31:19
vale, 50 entre 4,9 00:31:45
vale, raíz cuadrada 00:31:49
nos quedaría 00:31:51
3,19 segundos 00:31:52
hasta aquí lo sabemos hacer todo 00:31:54
¿no? vale, la velocidad 00:31:57
con la que llega sería menos g por t 00:31:59
es decir 00:32:01
menos 9,8 por el tiempo 00:32:02
que tarda 3,19 segundos 00:32:05
pues sería 00:32:07
3,19 por 9,8 00:32:08
vale 00:32:11
esto es 31,26 00:32:12
menos 31,26 metros por segundo hasta aquí todos de acuerdo no vale a ver cómo 00:32:14
se puede resolver esto desde el punto de vista de las energías aquí voy a poner 00:32:23
aquí otro color inés aquí dejamos caer un objeto la velocidad que tiene aquí 00:32:28
cuál es en este punto pero no aquí tiene una velocidad v que es esta de aquí va a 00:32:32
ser 31,26 en sentido negativo. Nos tiene que salir el módulo, que es lo que nos sale. 00:32:40
Entonces, ¿cómo resolvemos esto el problema? Teniendo en cuenta las energías. Lo voy a 00:32:46
poner aquí. Mirad, ¿cuál es la energía mecánica en 1? ¿Cuál será? ¿Hay energía 00:32:49
cinética? ¿Energía cinética? No hay porque lo dejamos caer. Más energía potencial en 00:32:59
1. Es decir, la masa de 1 por la gravedad y por la altura, que es este y su cero que 00:33:07
estábamos hablando nosotros antes. ¿De acuerdo? ¿Sí o no? Vale. En 2, ¿qué le pasa a 2? 00:33:14
¿Cuál será la energía cinética? Bueno, potencial en... Vamos a hablar de energía 00:33:22
mecánica en 2 primero. ¿Cuál sería la energía cinética en 2? Pues un medio de 00:33:26
la masa por la velocidad al cuadrado, más energía potencial en 2. ¿Qué hay? ¿Hay 00:33:32
energía potencial en 2? No. Entonces será un medio de la masa por la velocidad en 2 00:33:38
al cuadrado. ¿De acuerdo? ¿Sí o no? Esto de 1 pues no hace falta ponerlo porque la 00:33:46
masa va a ser la misma. Esto no sobra. Venga, entonces, a ver, ¿cómo la energía mecánica 00:33:51
en 1 es igual a la energía mecánica en 2, ¿qué podemos hacer? Igualamos m por g por h igual a un 00:33:57
medio de la masa por la velocidad en 2 al cuadrado. Esta velocidad en 2 tiene que ser la misma que 00:34:06
esta, pero me sale el módulo, ¿de acuerdo? ¿Vale? Masa y masa se simplifica y nos quedaría que la 00:34:13
velocidad en 2, es igual a la raíz cuadrada de 2 por g y por h, siendo h el i sub 0 del 00:34:20
que hemos armado siempre, ¿de acuerdo? De manera que es 2 por 9,8 y por 50 y todo raíz 00:34:31
cuadrada, ¿de acuerdo? Vale, pues esto, si hacemos 2 por 9,8 y por 50 y luego hacemos 00:34:41
la raíz cuadrada, ¿vale? Nos tiene que salir este numerito, 19,6 por 50, raíz cuadrada, 00:34:50
a ver si lo ponemos bien, 31,3, bueno, 31,3 redondeando, esta es 31,3 metros por segundo, 00:35:01
nos sale el módulo de esta velocidad. ¿De acuerdo? ¿Lo veis o no? Es decir, ¿podemos 00:35:11
resolver los problemas? Tanto con lo de cinemática, con lo que hemos estudiado en cinemática, 00:35:15
como las energías. ¿Está claro? Vale, a ver, Adrián. 00:35:20
Se puede calcular la energía cinética en un punto determinado. ¿Qué puede ocurrir? 00:35:27
Pues a ver, esto digamos lo más extremo que nos podemos encontrar. Punto de arriba, punto 00:35:31
de abajo. Pero, ¿qué puede pasar? A ver, si esta altura es de 50 metros, imaginaos 00:35:35
que nos pueden preguntar cuál es la velocidad, por ejemplo, cuando estemos aquí, cuando 00:35:42
estemos a 20 metros de altura. ¿Lo veis o no? ¿Vale? Entonces, a ver, ahora vamos 00:35:47
a, digamos, a hacer una versión distinta del problema, los típicos que nos pueden 00:35:52
preguntar en energías. Vamos a continuar con esta misma caída libre. Decimos que esto 00:35:57
es? La altura desde la cual se lanza, bueno, se deja caer, mejor dicho. Y vamos a calcular 00:36:02
cuál es la velocidad cuando esta H' vamos a llamar es de 20 metros, es decir, cuando 00:36:09
el objeto esté a 20 metros de altura. ¿Se puede calcular? ¿Sí o no? ¿Se puede calcular? 00:36:16
A ver, a este punto lo vamos a llamar punto 3. ¿Qué le va a pasar el punto 3? El punto 00:36:25
3 va a tener una energía mecánica, ¿no? Que va a ser la suma de energía cinética 00:36:32
en 3 más energía potencial en 3, ¿de acuerdo? ¿Sí o no? Vale. A ver, ¿puedo calcular la 00:36:37
energía potencial en 3? En cuanto me den la altura a la que está, que es 20 metros, 00:36:47
si a mí me dicen la masa del cuerpo, la masa del cuerpo hemos dicho que es 2 kilogramos, 00:36:53
Pues será entonces la masa del cuerpo por g y por la altura. Claro, ¿cuál es la diferencia entre hacer el cálculo de estos problemas, de este tipo de problemas, considerando energías o considerando cinemática? 00:36:58
Pues que en cinemática estábamos hablando, en lugar de altura, estamos hablando de coordenar ahí todo el tiempo. ¿Lo veis o no? Sin embargo, en este caso hablamos de alturas. Bueno, entonces, serían los 2 kilogramos por 9,8 metros por segundo al cuadrado y por la altura, que son 20 metros. ¿De acuerdo? Vale. ¿Esto qué significa? Pues la energía potencial que tiene en ese punto, que sería 2 por 9,8 y por 20. Vale. Esto es 392 julios. Vale. Esto es la energía potencial que tiene. 00:37:13
A ver, ¿nosotros qué podemos hacer? ¿Qué hemos dicho? Que la energía mecánica se conserva, es decir, la energía mecánica va a ser la misma en el punto 1, que en el punto 2, que en el punto 3, ¿vale o no? 00:37:45
Bueno, entonces, aquí arriba que hemos dicho que tiene qué? Tiene únicamente energía potencial que va a ser igual a la energía mecánica, punto 1 hemos dicho. ¿Vale? ¿Sí o no? ¿Todo el mundo entiende esto que estoy poniendo aquí? ¿Sí? Vale. ¿Puedo conocer entonces la energía mecánica en todos los puntos? 00:38:02
Sí, la energía mecánica, que es igual a la energía mecánica en 1, que a su vez es igual a la energía potencial en 1, es m por g y por h por los 50 metros. Es decir, 2 por 9,8 y por 50. 2 por 50, 100, pues esto es 980. 980 julios. Es decir, 980 julios es la energía mecánica que hay en todos los puntos. ¿De acuerdo? ¿Sí o no? Vale. 00:38:22
Entonces, aquí en este punto 3, ¿qué sucede? En el punto 3 tenemos energía cinética y energía potencial. ¿Qué sabemos del punto 3? Venga, en el punto 3, ¿qué sabemos? Sabemos que la energía mecánica en 3 es 980 julios. ¿Qué más sabemos? La energía potencial en 3 es 392 julios. 00:38:50
Entonces, ¿puedo conocer la energía cinética? 00:39:13
Sí, la energía cinética en 3, ¿qué va a ser? 00:39:17
Energía mecánica en 3 menos energía potencial en 3 00:39:22
Es decir, 980 julios menos 392 00:39:27
¿De acuerdo? 00:39:32
Nos quedará entonces, a ver, 980 menos 392, 588 00:39:34
Es decir, en este punto tiene una energía cinética que es 588. 00:39:41
¿Puedo calcular la velocidad entonces que tiene aquí? 00:39:49
Si yo sé la energía cinética, ¿puedo calcular la velocidad que tiene? 00:39:53
¿Por qué? Venga. 00:39:58
¿A qué es igual la energía cinética? 00:40:00
Un medio de la masa por la velocidad en 3 al cuadrado. 00:40:04
Luego la velocidad en 3 la puedo calcular. 00:40:08
será la raíz cuadrada de dos veces 00:40:10
la energía cinética en tres 00:40:13
dividido entre la masa. Si he calculado antes 00:40:14
la energía cinética, puedo calcular la velocidad 00:40:17
que tiene. ¿Entendido? Es decir, 00:40:19
yo en cualquier punto, si a mí me dicen 00:40:21
otra cosa, 00:40:22
si me dicen, 00:40:24
si me dicen, por ejemplo, 00:40:27
si quiero saber la velocidad, me tendrán que dar la altura. 00:40:29
Si quiero saber la altura, me tendrán que dar 00:40:31
la velocidad. Si no, no puedo hacer nada de nada. 00:40:33
¿De acuerdo? Entonces, 00:40:35
tendremos simplemente 00:40:37
velocidad en 3, será raíz cuadrada de 2 veces la energía cinética, que es 588 julios, dividido entre la masa, que es 2 kilogramos, ¿vale? Bueno, pues a ver, esto nos quedaría, este 2 entre 2, pues raíz cuadrada de 588, raíz cuadrada de 588, esto nos sale 24,25 metros por segundo. 00:40:42
A ver, ¿os habéis dado cuenta que los problemas que hemos visto antes también los podemos hacer de otra manera? ¿Sí? Y que con estos procedimientos de energías puedo calcular la velocidad que tiene un punto determinado de todo el recorrido. ¿Vale o no? ¿Sí? ¿Vale? 00:41:08
Bueno, pues a ver, mirad 00:41:25
Todo esto que estamos viendo 00:41:28
Después lo vamos a aplicar a los problemas 00:41:30
Y vamos a combinarlo también con 00:41:33
El trabajo 00:41:35
Pero claro, el trabajo ya me parece muy fuerte 00:41:36
Con todo lo que os he metido hoy 00:41:39
Empezar a aprender el concepto de trabajo 00:41:40
¿De acuerdo? Entonces, el próximo día vamos a ver 00:41:42
El concepto de trabajo 00:41:44
Vamos a ver cómo se puede calcular 00:41:45
Vamos a repasar lo que es la fuerza 00:41:47
El desplazamiento 00:41:49
También la fuerza de un trabajo de rozamiento 00:41:51
Etcétera, ¿de acuerdo? 00:41:54
Vale, a ver, nos hemos entrado de todo esto, no sé, os he metido demasiadas cosas. Ya, bueno, bueno. A ver, a ver los de aquí si me han, si ha venido alguno más. No sé, no ha venido ninguno más. 00:41:55
que no estoy compartiendo pantalla 00:42:13
me están diciendo que no estoy compartiendo pantalla 00:42:16
claro, en cuanto no se quita no comparto pantalla 00:42:18
no sé si esto se habrá grabado bien incluso 00:42:21
pero bueno 00:42:25
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Mª Del Carmen C.
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5 de mayo de 2021 - 21:08
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