Fisica

Principio

El trabajo, por sus unidades, es una forma de transferencia o cambio en la energía: cambia la posición de una partícula (la partícula se mueve). Éste cambio en la energía se mide apartir de todos los efectos que la partícula sufre, para el trabajo, los efectos son todas las fuerzas que se aplican sobre ella (trabajo neto o trabajo totalWt).
El teorema del trabajo y laenergía relaciona éstos dos conceptos:
El trabajo efectuado por la fuerza neta sobre una partícula es igual al cambio de energía cinética de la partícula *:
W = ∆K = K(2) - K(1)
Éste teorema facilita muchoscálculos de problemas que involucran éstas propiedades.

Antecedentes

FormulaEjemplos
Ejemplo. Una bala de 20 g choca contra un banco de fango, como se muestra en la figura, y penetra una distancia de 6 cm antes de detenerse. Calcule la fuerza de frenado F, si la velocidad deentrada fue de 80 m/s.

Se tienen como datos la rapidez inicial y la rapidez final, además de la masa de la bala como la cantidad desplazada mientras se le aplica la fuerza. Por el teorema del trabajoy la energía se puede encontrar el valor de esa fuerza:

 
La rapidez v(2) es el estado final (0 m/s), y la rapidez v(1) es el estado inicial antes de entrar al banco de fango (80 m/s). La masa dela bala es 20 g = 0.02 Kg. Entonces:

 
Ésto es igual al trabajo neto efectuado por todas las fuerzas. En éste caso, la única fuerza que actúa es la que detiene a la bala (la fricción del fluídoviscoso):
W = F*d = ∆K = - 64 J
 
Con d = 6 cm = 0.06 m:
F = - 64 J / 0.06 m = - 1066.67 N
 
Note que el signo negativo indica que la fuerza tiene sentido opuesto al desplazamiento (como en ladefinición de trabajo).

Conclusiones

Bibliografía
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