Trabajo, Energia Ptencia

trabajo
La razón principal para la aplicación de una fuerza es causar un desplazamiento.
Ejemplo.
* Una grúa enorme levanta una viga de acero hasta la parte superior de un edificio.

El compresor en un acondicionador de aire fuerza el paso de un líquido a través de su siclo de enfriamiento, y fuerza electromagnética mueven los electrones a través de una pantalla de televisión.
Siempreque una fuerza actúa a través de una distancia se descubrirá que se realiza trabajo de tal manera que puede ser medido o predicho. La capacidad para realizar trabajo será definida como energía y el ritmo al cual se lleva a cabo será definido como potencia
En la actualidad el empleo y control de la energía es probablemente la mayor preocupación en la industria. Una comprensión firme de los tresconceptos de trabajo energía y potencia es esencial
Cuando tratamos de arrastrar un bloque por medio de una cuerda, como se muestra en la figura no pasa nada. Estamos ejerciendo una fuerza, pero el bloque no se a movido. Por otra parte, si continuamos ejerciendo nuestra fuerza. El bloque se moverá al fin. En este caso hemos logrado algo real a cambio de nuestro esfuerzo. Este logro se define enfísica como trabajo. Este trabajo tiene una definición explicita cuantitativa y operacional. Para que se realice trabajo, son necesarias 3 cosas:
* Debe haber una fuerza aplicada
* La fuerza debe actuar a lo largo de cierta distancia, llamada desplazamiento
* La fuerza debe tener un componente a lo largo del desplazamiento.
Si se dan las 3 condiciones, estamos preparados para dar unadefinición formal de trabajo
EL TRABAJO es una cantidad escalar igual al producto de las magnitudes del desplazamiento y de la componente de la fuerza en la dirección del desplazamiento
Trabajo = Componente de la fuerza X desplazamiento
Trabajo = FxS

En esta ecuación Fx es la componente de F a lo largo del desplazamiento S en la figura solamente Fx contribuye al trabajo. Su magnitudpuede encontrarse por trigonometría, y el trabajo puede expresarse en términos del angulo entre F y S.
Trabajo = (F cos angulo)S
Con frecuencia, la fuerza que origina el trabajo esta dirigida eternamente a lo largo del desplazamiento. Esto pasa cuando se le venta peso verticalmente o cuando una fuerza horizontal arrastra un objeto a lo largo del suelo. En estos casos simples Fx = F , y eltrabajo es el producto simple de la fuerza y desplazamiento
Trabajo = Fs
Otro caso especial ocurre cuando la fuerza aplicada es perpendicular a la dirección del desplazamiento (cos 90° = 0). En este caso el trabajo siempre es igual a cero.
Ejemplo.
* El movimiento paralelo a la superficie de la tierra, donde la fuerza gravitatoria actúa verticalmente hacia abajo y es perpendicularhorizontales. Entonses la fuerza de gravedad entonces no funciona
* ¿Qué trabajo es desempeñado por una fuerza de 60 N al arrastrar el bloque a una distancia de 50 m, cuando la fuerza es transmitida por una cuerda con un ángulo de 30° con la horizontal?
* Se bede determinar primero la componente Fx de la F de 60N. solo esta componente contribuye al trabajo. Gráficamente, esto se hace al dibujar elvector de 60N a escala con un angulo de 30°. Si se mide Fx y se convierte en Newtons da Fx =52.0N
* Con trigonometría se puede realizar el mismo calculo al usar la función coseno Fx =(60N)(COS 30°) =52.0N
* Ahora al aplicar la ecuación [Trabajo=Fx(s)] se obtiene el trabajo Trabajo = Fx(s) = (52.0 N) (50 m) = 2600 N (m)
Nótese que las unidades de trabajo sonunidades de fuerza por distancia. Así en el SI la unidad de trabajo es en Newtons-metro (N) (m), que recibe el nombre de Joules(J) En el SI un J es igual al trabajo realizado por una fuerza de 1 N para mover un objeto la distancia de 1 m paralela a la fuerza de manera similar la unidad de trabajo en el sbg es la libra-pie (ft) (lb) no existe algún nombre especial para esta unidad 1 (ft) (Lb)...