Teologia

Capítulo

7

TRABAJO - POTENCIA ENERGÍA
TRABAJO MECÁNICO
INTRODUCCIÓN El concepto común que se tiene de trabajo es muy diferente al concepto del trabajo mecánico, esto es, no coincide con el significado físico de esta palabra. Es corriente escuchar a una persona decir:“he realizado mucho trabajo”; pero desde el punto de vista físico, pueda que no haya realizado ningún trabajo.

TRABAJOMECÁNICO
En física decimos que una o más fuerzas realizan trabajo mecánico cuando vencen la resistencia de otro agente y lo hacen mover de un punto a otro.
v F

La fuerza que aplica la persona si realiza trabajo, ya que vence la resistencia del carro y lo hace mover de un punto a otro.

La fuerza que ejerce cada persona no realiza trabajo, cuando ellas están igualdadas

TRABAJO MECÁNICO DEUNA FUERZA CONSTANTE
Matemáticamente podemos decir: “El trabajo es igual al producto del desplazamiento por la componente de la fuerza a lo largo del desplazamiento” El trabajo es una magnitud escalar. . W = (Fcosθ)d
Donde:

F

F : fuerza que realiza trabajo W : trabajo realizado por F θ : ángulo entre la fuerza F
y el desplazamiento d d : desplazamiento

F

d

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Jorge MendozaDueñas

CASOS PARTICULARES DEL TRABAJO MECÁNICO DE UNA FUERZA CONSTANTE
A) Si la fuerza está en el sentido del movimiento (θ = 0°).
W = Fcos 0° d W = Fd

Equivalencias
1 Joule = 10 ergios 1 kg -m = 9,8 Joule 1 lb -pie = 32,2 Poundal-pie
7

b

g

POTENCIA
Es aquella magnitud escalar que nos indica la rapidez con la que se puede realizar trabajo.

B) Si la fuerza es perpendicular almovimiento (θ = 90°).
W = Fcos 90° d W=0

P=
Donde; P : potencia W : trabajo t : tiempo

W t

b

g

C) Si la fuerza está en sentido contrario al movimiento (θ = 180°).
FA

W = Fcos180° d W = − Fd
FB B

b

g

A

Unidad de Trabajo en el S.I.
Joule (J)

Otras Unidades Sistema Absoluto
F C.G.S. M.K.S F.P.S. dina Newton Poundal d cm m pie W ergio Ergio Joule Poundal-pie

Sipreguntamos: ¿Quién tiene más potencia en los brazos?. La respuesta sería “A” tiene mayor potencia, ya que ambos realizan el mismo trabajo sólo que “A” lo hace más rápido.

POTENCIA EN TÉRMINOS DE LA VELOCIDAD

Sistema Técnico
F C.G.S. M.K.S F.P.S. d cm m pie W g-cm kg-m lb -pie

P = FV

g
kg kg lb lb

Unidades de potencia en el S.I.
Watt = vatio (W)

Trabajo - Potencia y Energía189

Otras Unidades Sistema Absoluto
W F C.G.S. M.K.S F.P.S. ergio dina Newton Joule Poundal-pie Poundal d t cm s m s pie s W P ergio/s Ergio Joule Watt Poundal-pie/s Poundal-pie

Además:
P.E. = P.U. + P.P.

útil

Sistema Técnico
F C.G.S. M.K.S F.P.S. g.g cm
kg .m kg lb lb .pie

d cm s m s pie s

W g.cm/s
kg .m/s lb .pie/s

SIGNIFICADO DE LA PALABRA “CABALLO VAPOR”Antiguamente cuando no existían los vehículos motorizados, el transporte de las personas se realizaban por intermedio de carretas, las cuales eran jaladas por caballos.

Unidades Comerciales
C.V. = caballo de vapor H.P. = caballo de fuerza kW = kilowatts

Equivalencias
1 kW = 1 000 Watts 1 C.V. = 735 Watts = 75 kg.m/s 1 H.P. = 746 Watts = 550 lb .pie/s 1 Watt = 0,102 kg.m/s
La carreta era jalada conla potencia de un caballo.

Unidad Especial de Trabajo
1 kW-h = 3,6 ×10 Joule = kiloWatt-hora
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Si el motor a vapor, tenía la misma potencia de un caballo, su potencia sería de un “Caballo de vapor”.

EFICIENCIA O RENDIMIENTO (η)
La eficiencia es aquel factor que nos indica el máximo rendimiento de una máquina. También se puede decir que es aquel índice o grado de perfección alcanzadopor una máquina. Ya es sabido por ustedes, que la potencia que genera una máquina no es transformada en su totalidad, en lo que la persona desea, sino que una parte del total se utiliza dentro de la máquina. Generalmente se comprueba mediante el calor disipado. El valor de eficiencia se determina mediante el cociente de la potencia útil o aprovechable y la potencia entregada. P.U. 100% η= P.E....