Reconocimiento Fisica General

Trabajo
Trabajo.
James Clerk Maxwell definía el trabajo como el acto de producir un cambio en la configuración de un sistema, venciendo las fuerzas que se oponen a dicho cambio. La persona, animal o máquina que ejerza un trabajo sobre un cuerpo debe aplicar una fuerza y mover el objeto. La fuerza no necesariamente es constante, lo importante es que la fuerza debe aplicarse en la dirección dedesplazamiento.
Trabajo debido a una fuerza constante.
El trabajo que es realizado sobre un cuerpo por una fuerza constante F al ser desplazado una distancia r se puede definir como,
En donde cos( ? ) es el coseno del ángulo que forman los vectores fuerza y desplazamiento.
En una dimensión el vector r se puede reemplazar por la distancia d , y de esta forma en una dimensión el trabajorealizado es de la forma:
El trabajo es una cantidad escalar, es decir que solo posee magnitud, pero no hace referencia a ninguna dirección o sentido.

Un hombre espera un autobus durante cinco minutos, sosteniendo un maletín que pesa 300 N a una altura fija de 1m sobre el suelo. ¿Cuánto trabajo realiza la fuerza ejercida por el hombre sobre la maleta?

-300 Joules


300N


300 JoulesO joules

La respuesta es D

Ejemplos
Ejemplo: Trabajo sobre un bloque que es arrastrado.
El trabajo que se realiza por una fuerza constante F a lo largo de una línea recta una distancia d, se define como .
Como ya se ha visto es el producto punto entre dos vectores, la fuerza y el desplazamiento . De las propiedades del producto punto tenemos que el trabajo es igual a lamultiplicación de la magnitud de los vectores por el coseno del ángulo que forman los dos vectores.
La única parte que efectúa un trabajo, de la fuerza aplicada, es la que se proyecta sobre la dirección del movimiento. De la ecuación también se puede ver que cuando el ángulo entre la fuerza y la dirección de movimiento es de 90° entonces no se efectúa trabajo, y por lo tanto no hay cambio en laenergía cinética.
Ejemplo: Movimiento de un bloque.
Un hombre tira de un bloque de madera de masa m a velocidad constante. El hombre tira por medio de una cuerda que forma un ángulo de 35° con el plano horizontal y desplaza el bloque una distancia D. Realice el análisis del movimiento.
El trabajo que hace el hombre sobre la masa es de Whombre = F d cos 35°, y es positivo, porque todas lascantidades involucradas son positivas.
Como el bloque se mueve a velocidad constante, entonces la aceleración sobre el bloque será cero. Esto significa que la fuerza total sobre el bloque es cero, por lo tanto deberá existir una fuerza que contrarreste la fuerza realizada por el hombre, esta es la fuerza de fricción producida por el contacto entre el suelo y el bloque.
La magnitud de la fuerza defricción es de Wfricción= ?F d cos 35°, de forma que el trabajo neto será igual a cero.
Es muy importante anotar lo siguiente: cuando un cuerpo se mueve a velocidad constante, por ejemplo en el espacio exterior, sobre él no se efectúa trabajo, ya que no hay una aceleración ni una fuerza de fricción que mueva el bloque.

Un cuerpo de 80 Kg se desea levantar hasta una altura de 10m por medio de unplano inclinado que forma un ángulo de 30º con la horizontal. Si la fuerza que se ejerce a través de la cuerda es de 600N y el coeficiente de rozamiento cinético entre la superficie y la masa es 0,2. El trabajo Neto realizado es:

134,85N


1463 J


-7840 J


12000J

La respuesta es la B

La energía y sus transformaciones.
La energía y sus transformaciones.
¿Qué es lo que seconsume cuando se realiza un trabajo? Ya hemos visto que lo que se gasta al realizar un trabajo es la energía.
La energía sufre transformaciones que hacen posible la realización de un trabajo. Al comer diariamente estamos transformando la energía de los alimentos en diversas formas de energía como calor y movimiento.
En general se afirma que la energía no se crea ni se destruye, solamente se...