Trabajo de un peso

3.1. Trabajo de un peso
En el curso de Física I (tema 3.2) se definió el trabajo como el producto de un
desplazamiento por la componente de la fuerza en la dirección del
desplazamiento.T F d Cos .El trabajo del peso de un cuerpo, es decir, el
que la gravedad ejerce sobre ese cuerpo, se obtiene al sustituir peso (P) por
fuerza, por lo tanto el trabajo será:
Trabajo P h
Donde h es la alturaque se desplazará el cuerpo.
Ahora consideremos el trabajo realizado en el desplazamiento rotacional bajo la
influencia de un momento de torsión resultante.
Considerando la fuerza F que actúan alborde de una polea de radio r, como se
muestra en la figura 3.4. El efecto de dicha fuerza es hacer girar la polea a través
de un ángulo mientras el punto en el que se aplica la fuerza se mueve unadistancia “s”. La distancia del arco “s” se relaciona con un mediante.
s r
Así, el trabajo de la fuerza F es por definición
Trabajo Fs Fr
pero Fr es el momento de torsión debido a la fuerza, porlo tanto
Trabajo
La energía mecánica generalmente se transmite en forma de trabajo rotacional.
Cuando hablamos de la potencia de salida que desarrollan las máquinas, lo que
nos interesa es larapidez con que se realiza el trabajo rotacional. Por lo tanto, la
potencia rotacional puede determinarse dividiendo ambos lados de la ecuación
por el tiempo t requerido para que el momento de torsiónlleve a cabo un
desplazamiento .
t t
Trabajo
Potencia
Puesto que
t
representa la velocidad media angular , escribimos
3..3..
t=0
s
θ F
r t=t
F
Figura 3.x. Movimiento de
rotación
Elángulo debe
expresarse en radianes
en cualquier sistema de
unidades de modo que
el trabajo pueda
expresarse en Joule,
Ergios o libras-pie.
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Cinética del Cuerpo Rígido
Potencia
Observe lasimilitud entre esta relación y su análoga P F .
Ejemplo 3.x
Calcular el trabajo para levantar verticalmente una escalera de 2.5 m de longitud
cuya masa es de 20 kg, si ésta tiene su centro de...