trabajo en plano inclinado
Páginas: 10 (2365 palabras)
Publicado: 12 de octubre de 2014
TRABAJO EN PLANO INCLINADO
Existen algunas palabras cuyo significado en la vida cotidiana no es el mismo que en la física, una de ellas es el concepto de trabajo.
En la vida cotidiana se usa la palabra "trabajo" en diversas formas; por ejemplo:
La investigación que realizaste para la clase de geografía de México costó mucho trabajo.
Costó mucho trabajo empujar un camión.
Que losalbañiles que están construyendo la casa, cada fin de semana reciben el mismo salario y, sin embargo, el trabajo que cada uno realiza es diferente.
Para la física fue necesaria una definición que normara el trabajo que efectúan todas las máquinas que se utilizan en la industria; por tanto, se acordó una definición para trabajo:
"Trabajo es el producto de la fuerza por el desplazamiento a través de lacual actúa la fuerza".
Nota: Trabajo se representa con la letra W (de la palabra inglesa work), para evitar que se confunda con (T) de temperatura o (t) de tiempo.
Como el desplazamiento (que es un vector) se lleva a cabo en una trayectoria rectilínea, en este caso coincide con la distancia (que es una cantidad escalar).
W = F · d
En donde:
F = fuerza en newtons (N)
d = distanciaen metros (m)
W = trabajo en newtons por metro (N · m)
La unidad (N · m) se denomina joule (j), en honor al físico inglés James P. Joule, quien realizó diversas investigaciones relacionadas con la energía calorífica y el trabajo.
Entonces:
(1N) (1m) = 1J
(1 newton) (1 metro) = 1 joule
Por ejemplo:
Si se aplica una fuerza de 100 N al empujar un automóvil y se desplaza unadistancia de 5 m, el trabajo efectuado es:
W = (100 N) (5 m) = 500 N . m
= 500 J
Cálculo del trabajo efectuado al elevar un cuerpo
Para calcular el trabajo efectuado al levantar un libro desde el piso hasta la mesa: El peso del libro (P) es la fuerza de gravedad que lo jala verticalmente hacia abajo y esta fuerza se debe vencer aplicando una de igual magnitud pero de sentido contrario. Esdecir: F = P.
Como se recordará, el peso de un cuerpo se calcula multiplicando su masa (m) por la gravedad (g) de la Tierra: P = m · g.
La distancia en la que actúa la fuerza necesaria para elevar el libro es la altura (h) entre el piso y la superficie de la mesa: d = H.
Entonces:
W = F · d
W = P · h
Si el peso del libro es de 3 newtons y la altura de la mesa es de 0.7 metros, eltrabajo que se efectúa al levantarlo es:
W = (3 N) (0.7 m)
= 2.1 N · m
= 2.1 J
Por lo que para elevar un cuerpo se dice (para simplificar) que el trabajo se calcula multiplicando el peso del cuerpo por la distancia vertical a través de la cual se levanta, o sea la altura.
Información básica
Un plano inclinado es exactamente lo que suena, una superficie con una inclinación o ángulo.El ejemplo más simple de un plano inclinado es una rampa. Un extremo de la rampa está en la planta, mientras que el otro está en un punto más alto. A pesar del nombre, un plano inclinado en realidad no tiene que ser plano. Los caminos curvados, cinceles e incluso los taladros son ejemplos de planos inclinados.
Función
Levantar un objeto requiere de una cierta cantidad de trabajo, proporcional ala masa del objeto y lo alto que tiene que ser levantado. Levantar un objeto hacia arriba requiere suficiente fuerza como para superar su masa, por ejemplo, si un objeto pesa 10 kg se necesita un poco más de 10 kg de fuerza para levantarla. Si puedes empujar el objeto hacia arriba por un plano inclinado, sin embargo, no tienes que usar toda la fuerza, ya que puedes levantarlo lentamente. Tienesque hacer la misma cantidad de trabajo, pero se puede hacer con menos fuerza mecánica.
Consideraciones
Idealmente, se necesita la misma cantidad de trabajo para mover un objeto hacia arriba como para subirlo por una rampa, pero esto no es realmente el caso una vez que se agrega la fricción. Si conduces una bicicleta por una larga rampa en lugar de recogerla con una grúa, la bicicleta va a...
Existen algunas palabras cuyo significado en la vida cotidiana no es el mismo que en la física, una de ellas es el concepto de trabajo.
En la vida cotidiana se usa la palabra "trabajo" en diversas formas; por ejemplo:
La investigación que realizaste para la clase de geografía de México costó mucho trabajo.
Costó mucho trabajo empujar un camión.
Que losalbañiles que están construyendo la casa, cada fin de semana reciben el mismo salario y, sin embargo, el trabajo que cada uno realiza es diferente.
Para la física fue necesaria una definición que normara el trabajo que efectúan todas las máquinas que se utilizan en la industria; por tanto, se acordó una definición para trabajo:
"Trabajo es el producto de la fuerza por el desplazamiento a través de lacual actúa la fuerza".
Nota: Trabajo se representa con la letra W (de la palabra inglesa work), para evitar que se confunda con (T) de temperatura o (t) de tiempo.
Como el desplazamiento (que es un vector) se lleva a cabo en una trayectoria rectilínea, en este caso coincide con la distancia (que es una cantidad escalar).
W = F · d
En donde:
F = fuerza en newtons (N)
d = distanciaen metros (m)
W = trabajo en newtons por metro (N · m)
La unidad (N · m) se denomina joule (j), en honor al físico inglés James P. Joule, quien realizó diversas investigaciones relacionadas con la energía calorífica y el trabajo.
Entonces:
(1N) (1m) = 1J
(1 newton) (1 metro) = 1 joule
Por ejemplo:
Si se aplica una fuerza de 100 N al empujar un automóvil y se desplaza unadistancia de 5 m, el trabajo efectuado es:
W = (100 N) (5 m) = 500 N . m
= 500 J
Cálculo del trabajo efectuado al elevar un cuerpo
Para calcular el trabajo efectuado al levantar un libro desde el piso hasta la mesa: El peso del libro (P) es la fuerza de gravedad que lo jala verticalmente hacia abajo y esta fuerza se debe vencer aplicando una de igual magnitud pero de sentido contrario. Esdecir: F = P.
Como se recordará, el peso de un cuerpo se calcula multiplicando su masa (m) por la gravedad (g) de la Tierra: P = m · g.
La distancia en la que actúa la fuerza necesaria para elevar el libro es la altura (h) entre el piso y la superficie de la mesa: d = H.
Entonces:
W = F · d
W = P · h
Si el peso del libro es de 3 newtons y la altura de la mesa es de 0.7 metros, eltrabajo que se efectúa al levantarlo es:
W = (3 N) (0.7 m)
= 2.1 N · m
= 2.1 J
Por lo que para elevar un cuerpo se dice (para simplificar) que el trabajo se calcula multiplicando el peso del cuerpo por la distancia vertical a través de la cual se levanta, o sea la altura.
Información básica
Un plano inclinado es exactamente lo que suena, una superficie con una inclinación o ángulo.El ejemplo más simple de un plano inclinado es una rampa. Un extremo de la rampa está en la planta, mientras que el otro está en un punto más alto. A pesar del nombre, un plano inclinado en realidad no tiene que ser plano. Los caminos curvados, cinceles e incluso los taladros son ejemplos de planos inclinados.
Función
Levantar un objeto requiere de una cierta cantidad de trabajo, proporcional ala masa del objeto y lo alto que tiene que ser levantado. Levantar un objeto hacia arriba requiere suficiente fuerza como para superar su masa, por ejemplo, si un objeto pesa 10 kg se necesita un poco más de 10 kg de fuerza para levantarla. Si puedes empujar el objeto hacia arriba por un plano inclinado, sin embargo, no tienes que usar toda la fuerza, ya que puedes levantarlo lentamente. Tienesque hacer la misma cantidad de trabajo, pero se puede hacer con menos fuerza mecánica.
Consideraciones
Idealmente, se necesita la misma cantidad de trabajo para mover un objeto hacia arriba como para subirlo por una rampa, pero esto no es realmente el caso una vez que se agrega la fricción. Si conduces una bicicleta por una larga rampa en lugar de recogerla con una grúa, la bicicleta va a...
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