Potencia y energia mecanic

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Trabajo (física)
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Trabajo realizado por una fuerza constante.
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 la una con el otro.[1] El trabajo es una magnitud física escalar que se representa conla letra (del inglés Work) y se expresa en unidades de energía, esto es en julios o joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades.
Matemáticamente lo expresamos en la forma:

Donde es el trabajo mecánico, es la magnitud de la fuerza, es la distancia recorrida y es el ángulo que forman entre sí el vector fuerza y el vector desplazamiento (véase dibujo). Cuando el vector fuerza esperpendicular al vector desplazamiento del cuerpo sobre el que se aplica, dicha fuerza no realiza trabajo alguno.
Unidades de trabajo
[editar] Sistema Internacional de Unidades
Artículo principal: Sistema Internacional de Unidades
* Julio o joule, unidad de trabajo en el SI
* Kilojulio: 1 kJ = 103 J
masa kilojoule
[editar] Sistema Técnico de Unidades
Artículo principal: Sistema Técnico deUnidades
* kilográmetro o kilopondímetro:
* 1 kilográmetro (kgm) = 1 kilogramo-fuerza x 1 metro
* 1 kgm = 9,80665 J

Donde: es el ángulo que forman la dirección de la fuerza y el desplazamiento. Así pues, el trabajo es una magnitud escalar, que alcanza su valor máximo cuando la fuerza se aplica en la dirección y el sentido del movimiento.
De la definición anterior se deduce que lasfuerzas aplicadas perpendicularmente a la dirección del movimiento producen un trabajo nulo.
El trabajo para mover un cuerpo depende de la fuerza aplicada sobre el objeto y de la distancia recorrida. En la figura, se obtiene el mismo trabajo empujando el cuerpo oblicuamente por la plataforma que con ayuda de una polea.
El trabajo realizado por la fuerza F al desplazar al bloque desde A hasta B es:WF = F D cosØ

Donde: "F" se expresa en newton (N); "D" en metros (m) y "W" en joules (J)

CASOS PARTICULARES:
1. Cuando: Ø=0º; el trabajo realizado por la fuerza es positivo: WF = +FD
2. Cuando: Ø=90º; el trabajo realizado por la fuerza es nulo: WF = 0
3. Cuando: Ø=180º; el trabajo realizado por la fuerza es negativo: WF = -FD
4. EJEMPLO DE TRABAJO MECÁNICO:

Calcular eltrabajo que realiza un cuerpo que se mueve con una fuerza de 18N, en una distancia de 10 metros.
W=?
F=18 N
d=10m
W=Fd
W=(18N)(10m)=180J
5. Calcular el trabajo de una fuerza de 50 N que se aplica con un ángulo de 30° con la horizontal que recorre 25 m.
W=?
F=50N cos 30°
d=25m
W=(Fcos0)d
W=(50N)(0.866)25 m)
W=1282.5 J
6. Potencia: Es el cociente de dividir el trabajo realizado poruna fuerza entre el tiempo empleado en realizarlo.
7. P=Watt
W=J
t=s
v?m/s
8. P=W/t=Fd/t=Fv
9. EJEMPLO DE POTENCIA:
10. Calcular la potencia que genera el trabajo realizado por una fuerza de 80N en 30m, durante 50s.
11. P=?
W=?
F=80 N
t=50 s
d=30 m

P=Fd/t=(80 N)(30 m)/50s=48 W
W=Fd=(80 N)(30 m)=2400 J
12. Energía: Es la capacidad de un cuerpo para realizar untrabajo. Sus unidades son:
1 Joule = kg m2/s2 = 0.238 cal
1 cal 4.186 J
I Btu = 60.2 J
Potencia mecánica
La potencia mecánica es la potencia transmitida mediante la acción de fuerzas físicas de contacto o elementos mecánicos asociados como palancas, engranajes, etc. El caso más simple es el de una partícula libre sobre la que actúa una fuerza variable. De acuerdo con la mecánica clásica, eltrabajo neto realizado sobre la partícula es igual a la variación de su energía cinética (energía de movimiento), por lo que la potencia desarrollada por la fuerza es:
En física, potencia es la cantidad de trabajo efectuado por unidad de tiempo.
La potencia media queda definida por:

Donde
* P es la potencia
* W es el trabajo.
* t es el tiempo.
Unidades de potencia
* Sistema...
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