Concepto Y Unidades De Trabajo
Páginas: 25 (6047 palabras)
Publicado: 23 de abril de 2012
8.1.concepto y unidades de trabajo
objetivo:
Definir y escribir las formulas matemáticas para trabajo y aplicar el concepto de trabajo para resolver los problemas estudiados a continuación y demostrar por medio de ejemplos los conocimientos de las siguientes unidades joule, libra-pie.
TRABAJO: Es una cantidad escalar igual al producto de la magnitud del desplazamiento y la componente de lafuerza en dirección del desplazamiento.
Se deben de cumplir tres requisitos :
1.- Debe haber una fuerza aplicada
2.-La fuerza debe ser aplicada a través de cierta distancia (desplazamiento)
3.-La fuerza debe tener una componente a lo largo del desplazamiento.
figura 8.1 El trabajo realizado por una fuerza F provoca un desplazamiento s.
Trabajo = fuerza X desplazamiento.
T= Fx s
La magnitud del trabajo puede expresarse en términos del ángulo θ formado entre F y s.
Trabajo =(F cos θ)s
La fuerza que realiza el trabajo está dirigida íntegramente a lo largo del desplazamiento. Por ejemplo cuando se eleva un cuerpo en forma vertical o cuando una fuerza horizontal arrastra un objeto por el piso en este caso:
Trabajo = Fs
En unidades del SI el trabajo semide en Nxm esta unidad se llama joule (j)
Un joule es igual al trabajo realizado por una fuerza de un newton al mover un objeto a través de una distancia paralela de un metro.
8.2 cálculo del trabajo sin ángulo
ACTIVIDAD 1
1.- Un remolcador ejerce una fuerza constante de 4000 N sobre un barco y lo mueve una distancia de 15 m a través del puerto. ¿Qué trabajo realizó el remolcador?
DATOS | FÓRMULA | CÁLCULOS | RESULTADOS |
F = 4000N | T = Fs | T = 4000N X 15m | T = 6000N |
S =15 mT = ? | | | |
2.-¿que trabajo realiza una fuerza de 65 N al arrastrar un bloque como el de la figura 8.1 a través de una distancia de 38 m, cuando la fuerza es trasmitida por medio de una cuerda de 60° con la horizontal
DATOS | FÓRMULA | CALCULOS |RESULTADOS |
F=65 N | T =FXs | FX = 65 N (cos 60°) | T = 1235 j |
S = 38 m | | Fx = 32.5 N | |
Θ = 60° | | T = Fx s = 32.5N X 38 m = 1235Nm | |
TAREA 1
1.- Un mensajero lleva un paquete de 35 N desde la calle hasta el quinto piso de un edificio de oficinas, a una altura de 15 m. ¿Cuánto trabajo realiza?
2.- Julio realiza un trabajo de 176 J al subir 3 m. ¿Cuál es la masa deJulio?
8.3 trabajo y dirección de la fuerza. trabajo y resultante
objetivo: identificar la fuerza que realiza el trabajo
Trabajo resultante es la suma algebraica de los trabajos de las fuerzas individuales que actúan sobre un cuerpo en movimiento.
La realización de un trabajo necesita la existencia de una fuerza resultante.
Para distinguir la diferencia entre trabajo positivo ynegativo se sigue la convención de que el trabajo de una fuerza es positivo si el componente de la fuerza se encuentra en la misma dirección que el desplazamiento y negativo si una componente de la fuerza se opone al desplazamiento real.
Por ejemplo el trabajo que realiza una grúa al levantar una carga es positivo pero la fuerza gravitacional que ejerce la tierra sobre la carga ejerce untrabajo negativo.
8.4 aplicación del plano inclinado con el trabajo
objetivo: aplicar la dirección de las fuerzas en el plano inclinado.
ACTIVIDAD 2.
Una fuerza de 80 N mueve un bloque de 5Kg hacia arriba por un plano inclinadoa 30°, según figura 2 el coeficiente de fricción cinético es de 0.25 y la longitud del plano son 20 metros ,calcular el trabajo que realizan cada una de lasfuerzas sobre el bloque.
Solución :
Las fuerzas que actúan sobre el bloque son; Ŋ , Ŧk p y w
la fuerza de impulso pse ejerce en direccióny el desplazamiento.
Tp = ps = 80 N x 20 m= 1600 J
W =mg =5kg (9.8m/s2) = 49 N
Wx =49 (sen 30°) = 24.5N
Wy = 40 (cos 30°) = 42.2N
Pero como Ŧk = ŊμkyŊ= Wy
Ŧk = Ŋμk = μk Wy
Ŧk = (-0.25) (42.4N) = -10.6 N
El signomenos significa que va hacia...
objetivo:
Definir y escribir las formulas matemáticas para trabajo y aplicar el concepto de trabajo para resolver los problemas estudiados a continuación y demostrar por medio de ejemplos los conocimientos de las siguientes unidades joule, libra-pie.
TRABAJO: Es una cantidad escalar igual al producto de la magnitud del desplazamiento y la componente de lafuerza en dirección del desplazamiento.
Se deben de cumplir tres requisitos :
1.- Debe haber una fuerza aplicada
2.-La fuerza debe ser aplicada a través de cierta distancia (desplazamiento)
3.-La fuerza debe tener una componente a lo largo del desplazamiento.
figura 8.1 El trabajo realizado por una fuerza F provoca un desplazamiento s.
Trabajo = fuerza X desplazamiento.
T= Fx s
La magnitud del trabajo puede expresarse en términos del ángulo θ formado entre F y s.
Trabajo =(F cos θ)s
La fuerza que realiza el trabajo está dirigida íntegramente a lo largo del desplazamiento. Por ejemplo cuando se eleva un cuerpo en forma vertical o cuando una fuerza horizontal arrastra un objeto por el piso en este caso:
Trabajo = Fs
En unidades del SI el trabajo semide en Nxm esta unidad se llama joule (j)
Un joule es igual al trabajo realizado por una fuerza de un newton al mover un objeto a través de una distancia paralela de un metro.
8.2 cálculo del trabajo sin ángulo
ACTIVIDAD 1
1.- Un remolcador ejerce una fuerza constante de 4000 N sobre un barco y lo mueve una distancia de 15 m a través del puerto. ¿Qué trabajo realizó el remolcador?
DATOS | FÓRMULA | CÁLCULOS | RESULTADOS |
F = 4000N | T = Fs | T = 4000N X 15m | T = 6000N |
S =15 mT = ? | | | |
2.-¿que trabajo realiza una fuerza de 65 N al arrastrar un bloque como el de la figura 8.1 a través de una distancia de 38 m, cuando la fuerza es trasmitida por medio de una cuerda de 60° con la horizontal
DATOS | FÓRMULA | CALCULOS |RESULTADOS |
F=65 N | T =FXs | FX = 65 N (cos 60°) | T = 1235 j |
S = 38 m | | Fx = 32.5 N | |
Θ = 60° | | T = Fx s = 32.5N X 38 m = 1235Nm | |
TAREA 1
1.- Un mensajero lleva un paquete de 35 N desde la calle hasta el quinto piso de un edificio de oficinas, a una altura de 15 m. ¿Cuánto trabajo realiza?
2.- Julio realiza un trabajo de 176 J al subir 3 m. ¿Cuál es la masa deJulio?
8.3 trabajo y dirección de la fuerza. trabajo y resultante
objetivo: identificar la fuerza que realiza el trabajo
Trabajo resultante es la suma algebraica de los trabajos de las fuerzas individuales que actúan sobre un cuerpo en movimiento.
La realización de un trabajo necesita la existencia de una fuerza resultante.
Para distinguir la diferencia entre trabajo positivo ynegativo se sigue la convención de que el trabajo de una fuerza es positivo si el componente de la fuerza se encuentra en la misma dirección que el desplazamiento y negativo si una componente de la fuerza se opone al desplazamiento real.
Por ejemplo el trabajo que realiza una grúa al levantar una carga es positivo pero la fuerza gravitacional que ejerce la tierra sobre la carga ejerce untrabajo negativo.
8.4 aplicación del plano inclinado con el trabajo
objetivo: aplicar la dirección de las fuerzas en el plano inclinado.
ACTIVIDAD 2.
Una fuerza de 80 N mueve un bloque de 5Kg hacia arriba por un plano inclinadoa 30°, según figura 2 el coeficiente de fricción cinético es de 0.25 y la longitud del plano son 20 metros ,calcular el trabajo que realizan cada una de lasfuerzas sobre el bloque.
Solución :
Las fuerzas que actúan sobre el bloque son; Ŋ , Ŧk p y w
la fuerza de impulso pse ejerce en direccióny el desplazamiento.
Tp = ps = 80 N x 20 m= 1600 J
W =mg =5kg (9.8m/s2) = 49 N
Wx =49 (sen 30°) = 24.5N
Wy = 40 (cos 30°) = 42.2N
Pero como Ŧk = ŊμkyŊ= Wy
Ŧk = Ŋμk = μk Wy
Ŧk = (-0.25) (42.4N) = -10.6 N
El signomenos significa que va hacia...
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