trabajo fisica de 1 bachillerato

 TRABAJO Y ENERGÍA

1. Trabajo mecánico.
1.1. Trabajo de una fuerza constante.
1.2. Trabajo de una fuerza variable.
2. Energía.
2.1. Energía cinética.
2.2. Energía potencial.
2.2.1. Energía potencial gravitatoria.
2.2.2. Energía potencial elástica.
2.2.3. Características de las fuerzas conservativas.
2.3. Energía mecánica. Conservación.
2.4. Fuerzas no conservativas.
3.Potencia.


1.- TRABAJO MECÁNICO.

El concepto de trabajo, al igual que vimos con el concepto de fuerza, en la vida diaria es algo intuitivo que solemos asociar con una actividad que requiera esfuerzo, tanto físico como intelectual. En Física, en cambio, el concepto de trabajo tiene un significado que no siempre coincide con el del lenguaje común.

Para que digamos que se realiza trabajo debenproducirse interacciones que produzcan modificaciones en los cuerpos. Nosotros nos centraremos en el trabajo mecánico que se produce cuando se aplica una fuerza y se produce un desplazamiento.

A.1. Indica si se está desarrollando trabajo en las siguientes actividades:
a) Empujamos fuertemente sobre una pared.
b) Levantamos un saco de cemento de 50 kg.
c) Un ventilador conectado a un enchufe comienza agirar.
d) Clavamos un clavo golpeándolo con un martillo.

A.2. Un albañil coge un saco de 10 kg de yeso del suelo y lo levanta cargándoselo a la espalda, lo traslada hasta la obra que está a 10 m y una vez allí lo descarga y lo deja en el suelo. ¿En qué caso realiza más trabajo, al levantarlo, al trasladarlo o al bajarlo?.

1.1. TRABAJO DE UNA FUERZA CONSTANTE.

El trabajo de una fuerzaconstante cuyo punto de aplicación se mueve sobre una trayectoria rectilínea es el producto escalar de la fuerza por el vector desplazamiento:


( I )El trabajo, por tanto, es una magnitud escalar cuya unidad en el S.I. se llama julio (en honor del científico británico James Prescott Joule, primer investigador que descubrió el equivalente mecánico del calor) y es el trabajo que realiza una fuerza de un newton cuando su punto deaplicación se desplaza un metro en la dirección y sentido de la fuerza.

1 J = 1 N . 1 m


A.3. ¿Puede ser nulo el trabajo si se realiza fuerza y hay desplazamiento?.

A.4. ¿Puede ser positivo o negativo el trabajo que realiza una fuerza?.

A.5. Un caballo que tira de un carro con una fuerza de 2.500 N en una dirección que forma 60º con la horizontal. Calcula el trabajo realizado cuando elcarro ha recorrido 100 m.

A.6. Calcula el trabajo que se realiza al elevar un cuerpo de 2 kg de masa hasta una altura de 2 m, si:
a) Se eleva verticalmente.
b) Se eleva por un plano inclinado 30º (considera despreciable el rozamiento).

A.7. ¿Qué trabajo se realiza al sostener un cuerpo de 8 kg de masa a 1,5 m sobre el suelo durante 1 minuto?.

A.8. ¿Ahorran trabajo las palancas, las rampas olas poleas?.


Cuando sobre un cuerpo actúan varias fuerzas el trabajo resultante es la suma de los trabajos realizados por cada una de las fuerzas y coincide con el trabajo realizado por la fuerza resultante.




A.9. Calcula el trabajo que realiza cada una de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo de 5 kg de masa que desliza 3 m sobre un plano inclinado 30º, siendo0,2 el coeficiente de rozamiento. Comprueba si coincide con el trabajo realizado por la fuerza resultante.


Si observamos la expresión ( I ), vemos que aparece el producto F . cos que es la componente tangencial ( Ft ) de la fuerza que realiza el trabajo, con lo que si representamos gráficamente ( figura 1) la fuerza tangencial frente a la posición ( x ), el trabajo coincide con el área del...