Fisica 2

TRABAJO, ENERGÍA Y POTENCIA
VIII.- trabajo energía y potencia

Objetivo: Definir y estudiar las fórmulas de trabajo, energía y potencia y aplicar los conceptos para ayudarnos a resolver problemas definiendo y demostrando por medio de ejemplos el conocimiento de las unidades, analizar y aplicar los conocimientos sobre la relación entre la realización de un trabajo y el cambio de energíacinética y el principio de la energía mecánica además determinar la relación del tiempo, fuerza, distancia y velocidad con la potencia
 
2.1.1.- CONCEPTO Y UNIDADES DE TRABAJO
 
OBJETIVO:
Definir y escribir las formulas matemáticas para trabajo y aplicar el concepto de trabajo para resolver los problemas estudiados a continuación y demostrar por medio de ejemplos los conocimientos de las siguientesunidades joule, libra-pie.
 
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 lo largo deldesplazamiento. El trabajo realizado por una fuerza F provoca un desplazamiento d.
  
Trabajo = fuerza X desplazamiento.
T = Fx d
Unidad de medida del trabajo
 T = NmNm = Joule
T = Joule
 
La magnitud del trabajo puede expresarse en términos del ángulo θ formado entre F y d.
Trabajo =(Fcosθ)d
      

La fuerza que realiza el trabajo está dirigida íntegramente a lo largo del desplazamiento. Porejemplo cuando se eleva un cuerpo en forma vertical o cuando una fuerza horizontal arrastra un objeto por el piso en este caso:
Trabajo = Fd ó Fh 
 
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
 
Trabajo y dirección de la fuerza.Trabajo  resultante
 
Objetivo: identificar la fuerza que realiza el trabajo
 
Trabajo resultante es la suma algebraica de los trabajos de las 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 deuna fuerza es positivo si el componente de la fuerza se encuentra en la misma dirección que el desplazamiento y negativo si una componente de la fuerza 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.
 
 
TRABAJO Y FUERZA DE FRICCION.El trabajo realizado por la fuerza de fricción ó rozamiento resulta fácil de calcular, ya que podemos considerarla constante y su dirección coincide con la del movimiento, pero de sentido contrario. El trabajo realizado será siempre negativo y de valor:
T = -F · d = - μFNddonde:
μ es valor del coeficiente de rozamiento;
FN es el valor de la fuerza normal entre el cuerpo y la superficie;
des el espacio recorrido.
 

Cuando se habla de trabajo con fuerza de fricción, hay que considerar que el trabajo será el resultado de una fuerza resultante, obtenida por la diferencia de la fuerza aplicada al cuerpo para desplazarlo y la fuerza de fricción que se opone a que el cuerpo se desplace.
FR = F - Ff                        T= (FR)(d)
 
 
TRABAJO EFECTUADO EN UN PLANO INCLINADO
a)SIN FRICCION
Cuando se habla de un trabajo realizado en un plano inclinado, este se tratara igual como si se efectuara sobre una superficie horizontal, pero considerando que el peso del cuerpo esta dirigido hacia el centro de la tierra nos damos cuenta que hay una fuerza gravitacional que se opone a que el cuerpo suba libremente y tenemos que vencer ese peso dirigido contrario a la fuerza...