trabajo final fisica 2do semestre
¿Qué es el trabajo? Si esta pregunta se la hacemos a diferentes personas nos encontraremos con una gran diversidad de respuestas, así, lo que para unos es trabajo, para otra es una diversión, pasatiempo, objeto de estudio o tema de interés, pero, desde el punto de vista de la física, el trabajo solotiene una interpretación: el trabajo es una magnitud escalar producida solo cuando una fuerza mueve un objeto en la misma dirección en que se aplica
Expresión matemática para el trabajo y la grafica que lo representa
Se calcula multiplicando la magnitud de la componente de la fuerza en la misma dirección en que se efectúa el movimiento del objeto, por la magnitud del desplazamiento que esterealiza.
T = F cos 0 d
Donde: T = trabajo realizado en Nm = joule = J
F cos 0 = magnitud de la componente de la fuerza en la dirección del movimiento en
newtons (N)
d = magnitud del desplazamiento (m)
Si la fuerza que mueve al objeto se encuentra por completo en la misma dirección en que se efectúa al desplazamiento, el Angulo 0 es igual a cero y el cos 0 = cos° =1, donde el trabajo será igual a:
T = Fd
Se realiza un trabajo de un joule (1J) cuando al aplicar una fuerza cuya magnitud es de un newton a un objeto, este se desplaza un metro donde:
1J = 1N (1m)
El joule es la unidad utilizada por el sistema internacional para medir el trabajo.
Trabajo positivo y negativo
El trabajo es una magnitud escalar, y por tanto no requiere dirección ni sentidopara quedar bien definido. Si un objeto sobre el cual actúa una fuerza de componente de movimiento en sentido opuesto al sentido de la fuerza, entonces el trabajo hecho por esta fuerza es negativo y por tanto el trabajo producido por la fuerza de friccion es negativo.
Concepto de potencia y las unidades en que se mide
L a potencia mecánica se define como la rapidez con que se realiza un trabajoy se mide en watts (W), se dice que existe una potencia mecánica e un watt cuando se realiza un trabajo de un joule en un segundo:
1 W =
Por definición: potencia mecánica es la rapidez con que se realiza un trabajo. Su expresión matemática es:
P =
Donde: p = potencia en J/s = watts (W)
T = trabajo realizado en joules (J)
t = tiempo en que serealiza el trabajo en segundos (s)
La unidad usada en el SI para medir potencia es el watt y significa el trabajo de un joule realizado en un segundo.
No obstante todavía se emplean las siguientes medidas prácticas: el caballo de fuerza (hp) y el caballo de vapor (vp)
1 hp = 746 W
1 cv = 736 W
El caballo de fuerza se utiliza mucho en la actualidad, y compara la cantidad de trabajo que puedeproducir un motor en un determinado tiempo, con el trabajo que puede producir un caballo.
Equivale al esfuerzo que hace un caballo para levantar a un metro de altura, en un segundo cuyo peso tiene una magnitud de 75 kgf
Como el trabajo se expresa así:
T = fd
Y como la potencia es:
P = =
Pero = v, entonces:
P = Fv
Esta expresión posibilita calcular la potencia si se conoce la magnitud dela velocidad que adquiere el objeto, misma que tendrá una dirección y un sentido igual a la fuerza que recibe. Para conocer la eficiencia (ȵ) o rendimiento de una maquina que produce trabajo, tenemos la expresión:
ȵ = x 100
Energía mecánica (potencial y cinética) y ley de la conservación de la energía
Tipos de energía
Energía calorífica
Se produce por la combustión de carbón, madera,petróleo, gas natural, gasolina y otros combustibles
Energía eléctrica
Se obtiene principalmente por medio de generadores eléctricos, pilas secas, acumuladores y celdas solares.
Energía química
Se produce cuando las sustancias reaccionan entre sí alterando su constitución intima, como es el caso de la energía obtenida en los explosivos o en las pilas eléctricas
Energía hidráulica
Se...
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