Trabajo energía y potencia

Trabajo, Energía y Potencia

Concepto y unidades de trabajo
Es una cantidad escalar igual al producto de la magnitud del desplazamiento y la componente de la fuerza 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 lolargo del desplazamiento.
 
 
 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 formavertical o cuando una fuerza horizontal arrastra un objeto por el piso en este caso:
Trabajo = Fs
 En unidades del SI el trabajo se mide 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.

Cálculo de trabajo sin ángulo
1.- Un remolcador ejerce una fuerza constante de 4000 Nsobre 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 mediode 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 | |
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 delas 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 y negativo 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 lafuerza 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 un trabajo negativo.

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 haciaarriba 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 las fuerzas 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 signo menos significa que va hacia abajo del plano
 
Energía, formas y tipos
OBJETIVO: analizar y aplicar los conocimientos sobre la realización de un trabajo y el cambio correspondiente de la energía cinética
 ENERGÍA: es todo aquello que puederealizar un trabajo. Si un objeto tiene energía quiere decir que es capaz de ejercer una fuerza sobre otro objeto para realizar un trajo sobre él y si realizáramos una trabajo sobre un objeto, le proporcionamos a éste una cantidad de energía igual al trabajo realizado.
 En este curso estudiaremos dos tipos de energía.
ENERGÌA CINÉTICA: es aquella que tiene un cuerpo en virtud de su movimiento....