Resumen de sears

esRESUMEN DEL CAPITULO 6 DE SEARS

TRABAJO Y ENERGIA

NICOLAS BADRAN
141010317

ING: IGNACIO CAMACHO

UNIVERSIDAD AUTONOMA DEL CARIBE
BARRANQUILLA – ATLANTICO

TRABAJO Y ENERGIA
TRABAJO
En mecánica clásica, el trabajo que realiza una fuerza se define como el producto de ésta por el camino que recorre su punto de aplicación y por el coseno del ángulo que forman la una con elotro.Cabe destacar teniendo en cuenta esto ultimo, que cuando una fuerza forme un angulo de 90º con el desplazamiento de un móvil, dicha fuerza no realiza trabajo alguno, ya que el coseno de 90º es 0. Dicho de otro modo, las fuerzas perpendiculares al desplazamiento no realizan trabajo.[1] El trabajo es una magnitud física escalar que se representa con la letra (del inglés Work) y se expresa enunidades de energía, esto es en julios o joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades.
Matemáticamente lo expresamos en la forma:

Cuando la fuerza no es constante el trabajo se calcula como la integral de la fuerza por el desplazamiento:

F = Fuerza
l = Desplazamiento
θ = Angulo entre la fuerza y el desplazamiento
WF = Trabajo de la fuerza F

Unidad de trabajo
En el SistemaInternacional de Medidas, la unidad del trabajo es el Joule y se calcula como:

1 Joule = 1 Newton x 1 Metro
Trabajo Nulo
Para que haya trabajo debe haber desplazamiento. Hay fuerzas que no realizan trabajo.

Algunos ejemplos

En el desplazamiento de un cuerpo sobre una superficie, la normal no realiza trabajo ya que el coseno del ángulo entre los vectores fuerza y desplazamiento vale cero.

Lafuerza peso no realiza trabajo en un desplazamiento horizontal. Si en cambio el cuerpo sube y baja volviendo al mismo lugar hay un trabajo positivo y otro negativo, por lo que tampoco se realiza trabajo volviendo al mismo punto.

El trabajo vale cero si

- Desplazamiento = 0
- Cos θ = 0
- F = 0
Fuerzas conservativas y no conservativas
Dentro de las fuerzas que sí realizan trabajo encontramosdos grupos, las fuerzas conservativas y las no conservativas.
Fuerzas Conservativas
Las fuerzas conservativas son aquellas en las que el trabajo a lo largo de un camino cerrado es nulo. El trabajo depende de los puntos inicial y final y no de la trayectoria.

Fuerzas No Conservativas
En contraposición, las fuerzas no conservativas son aquellas en las que el trabajo a lo largo de un caminocerrado es distinto de cero. Estas fuerzas realizan más trabajo cuando el camino es más largo, por lo tanto el trabajo no es independiente del camino.
POTENCIA
Se define potencia como la rapidez a la cual se efectúa trabajo, o bien, como la rapidez de transferencia de energía en el tiempo.
Potencia = W/t = trabajo/tiempo = energía transformada/tiempo.
En el Sistema Internacional la potenciase expresa en
Joules por segundo, unidad a la que se le da el nombre
Watt (W), 1 W = 1J/s.
Cuando decimos que una ampolleta consume 60 watts, estamos diciendo que transforma en cada segundo 60 Joules de energía eléctrica en energía luminosa o térmica.
Para potencias elevadas se usa el caballo de fuerza, abreviado hp, que equivale a 746 Watts.
1 hp = 746 watts
A veces conviene expresar lapotencia en términos de la fuerza neta F aplicada a un objeto y de su velocidad.
P = W/t. P = W/t. Como W = Fuerza (F) * desplazamiento (x) = Fx, P = Fx/t.

Si la velocidad v es constante, v = x/t obteniendo,
P = Fv, esto es, fuerza por velocidad.
Si la velocidad v es variable se usa la potencia instantánea definida como
P = dW/dt donde p es el símolo de derivada.
O sea la potenciainstantánea es el trabajo por unidad de tiempo durante un pequeñísimo intervalo de tiempo dt.

Como dW = Fdx y v = dx/dt resulta
P = Fv
esto es, fuerza por velocidad instantánea.

Energía

La energía se define como la capacidad de producir trabajo, por lo tanto también se mide en Joules. Un Joule de energía puede producir un Joule de trabajo. Existen distintos tipos de energía tales...