Trabajo, energía y potencia

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TRABAJO MECÁNICO. ENERGÍA. POTENCIA.

TRABAJO MECÁNICO.

Definición:
Se realiza un trabajo cuando se aplica una fuerza constante a un objeto y éste se desplaza una distancia en la dirección de la fuerza aplicada.

Ejemplos: Al elevar un objeto pesado en contra de la fuerza de gravedad, al mover un carrito cargado, en estos casos estamos realizando un trabajo. Si quiero levantar 25 kgf,tengo que contrarrestar su peso, o sea aplicar una fuerza con dirección vertical, sentido hacia arriba y de magnitud un poco mayor que 25 kgf.

Para calcular el trabajo realizado se multiplica la fuerza aplicada por la distancia recorrida.

Trabajo = Fuerza x distancia

T = F x d

Hay casos en los que al aplicar una fuerza no se realiza trabajo, aunque pensemos que sí. Ejemplos:• Al sostener un libro en nuestras manos, si el libro se mantiene en reposo, no hay desplazamiento y por lo tanto no habrá trabajo realizado (esta acción produce cansancio por la acción de los músculos que están consumiendo energía). No se hace trabajo sobre el libro porque el objeto no recorre ninguna distancia.

• Una persona que sostiene un maletín y se desplaza en direcciónhorizontal, tampoco realiza trabajo sobre el maletín, ya que la fuerza aplicada sobre él es perpendicular al movimiento (para que haya trabajo el desplazamiento tiene que ir en la misma dirección de la fuerza aplicada).

Si una persona, en un edificio, lleva dos cajas a una altura de un piso, hace el doble de trabajo que si sólo llevara una, porque requiere el doble de fuerza para levantar el peso de lasdos cajas.

Del mismo modo, si se lleva una caja a una altura de dos pisos, se hace el doble de trabajo que si se llevara a un piso, porque la distancia es el doble.

A mayor fuerza aplicada Mayor trabajo mecánico

A mayor distancia recorrida Mayor trabajo mecánico

A distancia dobleEl trabajo mecánico es el doble

A distancia triple El trabajo mecánico es el triple

El trabajo mecánico es proporcional a la distancia recorrida.

A fuerza doble El trabajo mecánico es el doble

A fuerza triple El trabajo mecánico es eltriple

El trabajo mecánico es proporcional a la fuerza aplicada.

Por lo tanto:

El trabajo es directamente proporcional a la fuerza aplicada y a la distancia recorrida por el objeto.

Cuando se hace trabajo de levantar un objeto a cierta altura no importa la trayectoria que se siga, sólo la altura a la que se eleva el objeto. Lo mismo sucede cuando F se mueve una distancia, no nosinteresa la trayectoria, sólo la distancia.

Contesta lo siguiente:

1.- Menciona dos ejemplos en donde se esté realizando un trabajo desde el punto de vista de la Física.

2.- ¿En qué caso se realiza mayor trabajo, al subir 5 ladrillos a un segundo piso o al llevar al primer piso 10 ladrillos?

3.- Si dos alumnos empujan con mucha fuerza, hasta el cansancio un archivero y éste no se mueve,¿podemos establecer que se hizo trabajo sobre el objeto? Justifica tu respuesta.

4.- Una persona sube dos cajas de libros a un tercer piso. Una caja la sube utilizando un ascensor y la otra por las escaleras. ¿En qué caso se realizó, sobre la caja, mayor trabajo? Justifica tu respuesta.

5.- Un refrigerador es empujado por una persona y lo desplaza 10 m. Luego es empujado por dos personas u sedesplaza 5 m. ¿En qué caso se realizó más trabajo sobre el refrigerador? Justifica tu respuesta.

UNIDADES DE TRABAJO.

El Joule (J) es la unidad que resulta de aplicar una fuerza de un N a través de una distancia de un m.

[Joules] = [N x m]

El erg o ergio es el trabajo realizado por una dina, cuando actua en una distancia de un cm.

[erg] = [dina x cm]

El kilográmetro (kgm) es...
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