Energia

GUIA DE FISICA
II MEDIO

NOMBRE:………………………………..



Trabajo
El trabajo es una cantidad escalar (es decir es
un número, NO es un vector) que se define
como el producto escalar de la fuerza (en la
dirección del movimiento) que se le aplica a
un cuerpo, por el desplazamiento del objeto
(distancia x) debido a ella.

Trabajo = Fuerza• desplazamiento
T = F • dDonde:
T= Trabajo [J] (Llamada Joule)
F = Fuerza [N]
d = desplazamiento [m]
J = Joule= 1 N * m

El Joule [J]: Es el trabajo que realiza una
Fuerza de un Newton (1N) cuando su punto
de aplicación se desplaza un metro (1 m).

El trabajo es también, una magnitud escalar,
igual al producto de la componente de la
fuerza (en la dirección del desplazamiento),
por la distancia recorrida.
Esdecir:
T = Fx cosα • desplazamiento
(caso horizontal)
T = Fx sen α • desplazamiento
(caso vertical)
Trabajo = (Componente de la fuerza en
dirección del desplazamiento)(distancia)

Observación 1:
Si α=0º el vector fuerza es
horizontal y apunta en la dirección del
movimiento, así
T = F•d (pues cos 0°= 1)
(La fuerza realiza el máximo trabajo posible)

Observación 2:
Siα=90º el vector fuerza es
perpendicular al desplazamiento y aunque
vaya contra nuestra intuición, el trabajo es 0.
Es decir, una fuerza perpendicular al
desplazamiento no realiza trabajo alguno.




[pic]

¿Cuál es el trabajo realizado sobre un cuerpo
si al aplicarle una fuerza de 30 N se desplaza
5 metros?
a) 35 Joules
b) 5.10 Joules
c) 150 Joules
d) 200 Joules
e) No realizatrabajo

Solución:
Tenemos F= 30N (la fuerza) y su
desplazamiento (5 metros).


[pic]

Entonces sustituimos en nuestra fórmula:
Trabajo = (Fuerza)(desplazamiento)
Trabajo = (30 N)(5 m)
= 150 N*m
= 150 Joules

Así, la respuesta es correcta es el inciso (c )






Máquinas Simples
El Ser Humano siempre ha puesto en juego su fuerza para modificar elmundo exterior, sin embargo, ésta fuerza generalmente es muy pequeña para cumplir las tareas que se
propone. Por esto, ha buscado la manera de
multiplicar su fuerza de alguna manera y ha
inventado: las máquinas simples.

Plano Inclinado: Es una máquina simple que
consta de una superficie desviada de la
horizontal (por eso se llama inclinada), la cual permite subir pesos (o bajarlos) mediantemínima fuerza.

Palanca: Máquina que consiste en una barra
sostenida que gira en torno a un punto de
apoyo, donde en sus extremos actúan la
fuerza y la resistencia. Se utiliza para
multiplicar el esfuerzo y reducir la fuerza
directa (gracias a la longitud de la palanca y el punto de apoyo).

Polea: Es un disco acanalado con un eje en el
centro, el cual le permite sostenerse de unsoporte y sirve para distribuir y reducir la
fuerza directa al levantar un objeto muy
pesado.


Potencia
La potencia es la medida de rapidez con la
que se realiza un trabajo. Es decir, si una
máquina (motor) realiza un trabajo (por
ejemplo, mover algo pesado y desplazarlo 1
km) en muy poco tiempo, diremos que su
rapidez es alta (su potencia es elevada).
Si por el contrario, otra máquina setarda
demasiado en realizar la misma acción
diremos que su rapidez es baja (y por lo tanto su potencia también será baja).

Observe:
La rapidez con la que se realiza un
trabajo, se puede decir también como: el
trabajo realizado por unidad de tiempo.


Fórmulas:
Potencia = Trabajo
tiempo

P = W P= F • d P = F • v
tt
Donde:
P = Potencia [W] (llamada Watt)
t = tiempo [s]
d= desplazamiento
v = velocidad [ ]

El Watt [W]:
Es la rapidez con la que una máquina realiza un trabajo de un Joule (1 Joule) en un segundo (1 s).

Unidades de la POTENCIA son:
[1 W] = 1 Watt = 1
[1 hp] =1 caballo de fuerza

Equivalencia Importante:
1 [Hp] = 746 Watts

Ejercicio:
Calcular la potencia...