Fisica

COLEGIO NACIONAL EXPERIMENTAL ¨ AMBATO¨

Tema:

FÍSICA (TRABAJO, ENERGÍA Y POTENCIA)

TRABAJO.
Concepto.- el trabajo de una fuerza es el producto de la intensidad de la fuerza por la distancia recorrida en su dirección.
Formula.- trabajo= fuerza (distancia).

Ecuaciones:
T= Fx.d
T=F.cos0.d
T=F.d.cos0
Unidades:
SI: Joule (J) J=N.m; J=kg(m2)/s2; 107erg
Cgs: erg= dina.cmIngles: pie.lb
Dimensión:

Ejemplos:
Si tenemos una fuerza F horizontal actuando sore un cuerpo A que puede moverse en un plano horizontal , el trabajo realizadopor la fuerza al desplazar el cuerpo la distancia e=AA´ es:
T= Fe
Nota: aquí la fuerza es constante y actua en la misma dirección del desplazamiento; si la fuera es VARIABLE, entonces es necesario usar para F su valor mediodurante el recorrido.
Si las direcciones de la fuerza y el desplazamiento coincide, la dirección de la fuerza forma un angulo con la dirección del desplazamiento tendremos que multiplicar la F por el componente del desplazamiento AA´en la dirección de F, en este caso AB:
T=F(AB)
Cuando la dirección del desplazamiento y la fuerza no coinciden o no tienen la misma dirección, se puedemultiplicar el desplazamiento de la componente f de la fuerza en la dirección del desplazamiento:
T= f(AA´)
Cuando la fuerza es perpendicular a la dirección del desplazamiento, el trabajo es nulo, porque el desplazamiento no tiene componente en la dirección de la fuerza, es decir, la fuerza no tiene componente a lo largo del desplazamiento. EJEMPLO: cuando una bola rueda sobre una meza horizontal,el trabajo de su peso es cero.

Características:

1) Si la fuerza constante que actua sobre un cuerpo esta en la misma dirección en el que se efectua el desplazamiento, el angulo es igual a cero y el trabajo se considera positivo.
T=F.d.cos0 T=F.d.1 T=F.d mayor que 0
T=F.d.cos0 T=F.d.1 T=F.d mayor que 0

2) Si la fuerza que actua sobre un cuerpotiene sentido CONTRARIO al desplazamiento, se considera un trabajo NEGATIVO. La fr realiza un trabajo negativo al actuar en dirección opuesta al desplazamiento.
T=F.cos180 T=F.d.(-1) T=-F.d T=-fr.d menor que 0
T=F.cos180 T=F.d.(-1) T=-F.d T=-fr.d menor que 0

3) Si la fuerza aplicada es perpendicular al desplazamiento, el trabajo que se efectúaes igual a cero o también cuando el desplazamiento ddel objeto es igual a cero.

4) Si varias fuerzas actúan sobre un cuerpo en movimiento, el trabajo total o trabajo neto esta dado por la suma algebraica de los trabajos de las fuerzas individuales.

5) Si la fuerza que actua sobre un cuerpo es variable el trabajo total esta dado por la suma de los trabajos parciales durante todo eldesplazamiento. Una forma de calcular ese trabajo es realizando un grafico en que las abscisas representan la distancia recorriday las ordenadas los valores que va tomando la fuerza, o la componente de ella, en la dirección del desplazamiento del cuerpo. EL TRABAJO EFECTUADO ESTARA REPRESENTADO POR EL AREA DEL GRAFICO.

Trabajo total = área bajo la curva.
T=área.
Trabajo total = área bajo lacurva.
T=área.

Ejemplos aplicados:
Calcular el trabajo efectuado por una fuerza de 250N al mover su punto de aplicación 3m en su propia dirección.
Datos:
F= 2oN
e= 3m
solución:
T=Fe
T= 2oN(3m)
T= 6J

ENERGIA

CONCEPTO
Es la capacidad o aptitud que tiene un cuerpo para realizar un trabajo.
Por consiguiente la energía es igual trabajo que puede realizar un cuerpo. Pero si sobre uncuerpo se realiza un trabajo, su energía aumentara por tanto:
Si un cuerpo realiza un trabajo su energìa disminuye porque utiliza una cantidad de energía igual al trabajo realizado.Pero si sobre el cuerpo se realiza un trabajo, su energía aumenta en una cantidad igual al trabajo recibido osea:

Cambio de energía = trabajo realizado
Conviene...