Trabajo__Potencia

Trabajo,
Energía
y Potencia

TRABAJO MECÁNICO

Trabajo Mecánico
• Es el realizado por alguna Fuerzas.
• Es una Magnitud Escalar.
• El trabajo efectuado por una fuerza aplicada
durante un cierto desplazamiento se define como
el producto escalar del vector fuerza por el
vector desplazamiento.

r
u
r
T W  F  d

Unidades
• En el Sistema Internacional, es el JOULE (newton
por metro).

1J oule Newton  metro
• Donde 1 Joule (J) es el trabajo realizado
por una fuerza de 1 newton para provocar
el desplazamiento de un cuerpo igual a 1
metro en la misma dirección de la fuerza.

Unidades
• En el C.G.S, es el Ergio (dina por centímetro).

1Ergio  dina  centímetro
• Donde 1 Ergio (erg) es…

Conversión de Unidades
1J oule  Newton  metro
1Ergio  dina  centímetro

1J oule  105 dina  102centímetro  107 erg
ur
5
1Ergio  10 N  102 metro  107 J

Trabajo Mecánico
• Condiciones Necesarias:
– Debe haber una fuerza aplicada.
– La Fuerza debe actuar en la misma dirección
en que se desplaza el cuerpo.
– La fuerza debe tener una componente a lo
largo del desplazamiento.

Trabajo Mecánico
• Entonces trabajo es: Cantidad escalar igual el
producto de las magnitudes deldesplazamiento y de la componente de la
fuerza en la dirección del desplazamiento.

W  componente de la fuerza  desplazamiento
ur
u
r
F  cos   d

Trabajo Mecánico
W  componente de la fuerza  desplazamiento
ur
u
r
F  cos   d
• Siendo  el ángulo entre los vectores fuerza y
desplazamiento.

ur
u
r
W  F  cos   d

ur
u
r
W  F  cos   d

Fuerza
Desplazamiento

• Si el cuerpo se desplazahorizontalmente (1 metro) y
se ejerce un trabajo perpendicular a ella (100
newton), el trabajo realizado por esta fuerza es:

ur
u
r
W  F  cos   d
uu
r
W  100N  cos90º  1m
uu
r
W  100N  0  1m  0

Desplazamiento

Fuerza

Desplazamiento

• O sea el cargar el peso de la
mochila horizontalmente, no se
hace trabajo, porque la fuerza
(el peso) y el desplazamiento
son perpendiculares.

FuerzaTrabajo Resultante
• Cuando varias fuerzas ejercen trabajo, hay que
distinguir entre trabajo positivo y negativo.
– Si la Fuerza y desplazamiento son en el mismo sentido,
el trabajo es positivo.
– Si se ejercen en sentido contrario, el trabajo es negativo.

• Trabajo Resultante es la suma algebraica de los
trabajos individuales que se ejercen por varias
fuerzas en un mismo cuerpo. (Es igual al
trabajode la fuerza neta).

Gráficos Trabajo
• Fuerza v/s desplazamiento
La Fuerza es constante
Fuerza
(newton)
El área es el trabajo

5

W= F

W= Fx
d
0

x d

W= F x d
W = 5 x 10 = 10 J

1
0

d
(m)

Gráficos Trabajo
• Fuerza v/s desplazamiento
Fuerza
(newto
n)

La Fuerza varía

El área es el trabajo
W= F

x d
2

0

d (m)

Trabajo y Energía
• Mientras se realiza trabajo sobre el cuerpo, se
produce unatransferencia de energía al mismo,
por lo que puede decirse que el trabajo es
energía en movimiento.
• El concepto de trabajo está ligado íntimamente al
concepto de energía y ambas magnitudes se
miden en la misma unidad: Joule.

ENERGÍA

Energía
• Cantidad inmaterial globalmente constante en un
sistema.
• Durante la evolución de dicho sistema la energía
toma formas diversas por el intermediodel
trabajo de las fuerzas involucradas.
• La energía puede materializarse en masa y la
masa transformarse en energía en ciertos
procesos físicos.

Energía
• Capacidad para realizar un trabajo.
• Se mide en JOULE
• Se suele representar por la letra E.
• Ejemplo:
Cuando un arquero realiza trabajo al tender un arco, el
arco adquiere la capacidad de realizar la misma cantidad
de trabajo sobre laflecha

Tipos de Energía
• Existen muchos tipos:
– E. Mecánica: estado de movimiento.

–
–
–
–
–
–
–

• E. Cinética: en movimiento
• E. Potencial: en reposo
E. Calórica
E. Eléctrica
E. Química
E. Eólica
E. Solar
E. Hidráulica
E. Lumínica, etc.

ENERGÍA

ENERGÍA MECÁNICA

Energía Mecánica
• Es la energía que se debe a la posición o al
movimiento de un objeto (estado de movimiento
de un objeto).
•...