Trabajo Energia y Potencia

COLEGIO SUPERIOR DEL MAIPO DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NIVEL: TERCERO MEDIO – 2011. www.media.superiordelmaipo.cl

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En mecánica, el trabajo lo realizan las fuerzas, al desplazar un objeto, pero no cualquier fuerza, si no que el componente de la fuerza que es paralela al desplazamiento. Contrario a lo que se pudiera pensar, eltrabajo es una magnitud escalar y se define como el producto escalar del vector desplazamiento con la componente de la fuerza que tiene igual dirección que el desplazamiento.

CURSO: 3° ____

FECHA: _____ / _____ /2011

TRABAJO ENERGÍA POTENCIA
Introducción: El concepto común que se tiene de trabajo es muy diferente al concepto del trabajo mecánico, esto es, no coincide con el significadofísico 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. La energía es la capacidad para producir transformaciones en los cuerpos. Una de estas transformaciones es el trabajo mecánico que se produce cuando un cuerpo se desplaza en una dirección por la acción de una fuerza aplicadaen esa misma dirección. Sin embargo, no todas las fuerzas producen desplazamiento, por lo tanto no todas producen trabajo mecánico. La potencia mecánica por su parte, es un concepto que permite medir la eficacia del trabajo mecánico realizado, por lo que involucra el factor tiempo. La potencia mide la cantidad de trabajo realizado por unidad de tiempo, mientras mayor sea la cantidad de trabajorealizado en el mismo tiempo, mayor es la potencia involucrada. La unidad de medida de la potencia es el watt La energía mecánica es un concepto que incluye la energía cinética que depende de su masa y de su velocidad y la energía posee un cuerpo, que de pende de la

DEFINICIÓN: “El trabajo es igual al producto del desplazamiento por la componente de la fuerza a lo largo del desplazamiento y estees una magnitud escalar”. Matemáticamente se expresa como:

W = (F ∙ cos θ) ∙ d
Donde: F: fuerza que realiza trabajo W: trabajo realizado por F θ Figura 2 : ángulo entre la fuerza F y el desplazamiento d.

Si el cuerpo está en reposo o se mueve en una dirección perpendicular a la de la normal, el trabajo de ésta es cero. Esto sucede cuando el cuerpo se mueve en un plano horizontal (figura 3a)y cuando se mueve en un plano inclinado (figura 3b) Si el cuerpo se mueve en una dirección paralela a la de la normal, el trabajo de ésta es distinto de cero, tal como sucede en el caso del ascensor (figura 3c). Al respecto, se pueden establecer dos casos: • Si el sentido del movimiento es el mismo que el de la normal, el trabajo tiene signo positivo. • Si el sentido del movimiento es el opuestoal de la normal, el trabajo tiene signo negativo.

potencial gravitatoria, que

masa, de la altura donde esté ubicado respecto a un sistema de referencia y de la aceleración de gravedad. Ambos conceptos, trabajo mecánico y energía, se expresan en la misma unidad que es el joule (Nm).

TRABAJO MECÁNICO
En física decimos que una o más fuerzas realizan trabajo mecánico cuando vencen laresistencia de otro agente y lo hacen mover de un punto a otro. Por ejemplo, la fuerza que aplica la persona si realiza trabajo, ya que vence la resistencia del auto y lo hace mover de un punto a otro; en cambio la fuerza que ejerce cada persona no realiza trabajo, cuando ellas están igualadas.

TRABAJO DEL ROCE
Tal como se vio en la parte de fuerzas, por definición, la fuerza de roce se opone almovimiento. Considere un cuerpo en reposo bajo la acción de una fuerza F que no supera el umbral de roce estático. En este caso, el trabajo de la fuerza de roce estático es cero. En el caso de la fuerza de roce cinética, sabemos que ésta tiene sentido opuesto al del desplazamiento, de lo que se deduce que el trabajo de la fuerza de roce es negativo por definición. Para el caso de un cuerpo que...