trabajo mecanico

Trabajo mecánico
El proceso de levantar un cuerpo hasta cierta altura, nos da la idea de trabajo.
El hecho de correr un mueble a través de cierta distancia, o empujar a un niño en un cochecito, también nos da la idea de un trabajo realizado.
Toda vez que se aplique una fuerza a un cuerpo, y el punto de aplicación de ella sufra un desplazamiento, se habrá producido trabajo.
**Caso en el queel desplazamiento coincida con la dirección de la fuerza
Teniendo que levantar dos valijas de distinto peso ¿con cuál de ellas efectuaremos más trabajo? Evidentemente, al levantar la más pesada.
1 - El trabajo realizado es proporcional a la fuerza aplicada.
2 - El trabajo realizado es proporcional a la altura o espacio recorrido.
De estas dos conclusiones surge el siguiente concepto detrabajo mecánico:
Un mecanismo o una persona realizan un trabajo si vencen una resistencia a través de cierta distancia.
Esa resistencia estará representada por la fuerza aplicada, y la distancia, por el espacio recorrido.
Por lo tanto, el trabajo mecánico es igual al producto de la fuerza aplicada por la distancia que recorre el punto de aplicación de la fuerza en su misma dirección.
Ensímbolos:
L = F * e
donde:
L = trabajo
F = fuerza aplicada
e = distancia recorrida
**Caso en que la dirección de la fuerza no coincida con la dirección del camino recorrido
Puede ocurrir que el espacio recorrido no tenga igual dirección que el de la fuerza aplicada; por ejemplo, la dirección de la fuerza que hace una persona al empujar el coche de un bebé.
En símbolos:
L = F * d * cos αdonde:
L = trabajo
F = fuerza aplicada
e = distancia recorrida
**Casos que surgen según la posición de la fuerza

1 - La fuerza es paralela con el camino recorrido.
En este caso: α = 0 y cos α = 1
Por lo tanto: L = F * d * cos α
O sea: L = F * d * 1
Es decir: L = F * d
que es el caso particular explicado anteriormente.
2 - La fuerza es perpendicular al camino recorrido.En estas condiciones: α = 90º y cos 90º = 0
O sea: L = F * d * cos 90º. Es decir: L = F * d * 0 = 0
3 - La fuerza forma un ángulo cualquiera con el camino recorrido.
En este caso, la fuerza aplicada es menor; por lo tanto, el coseno del ángulo α es siempre menor que uno y el trabajo resulta menor también.
Conclusiones:
Cuando el ángulo α es mayor que 0º y menor que 90º, el trabajo esmenor que si la fuerza fuera paralela al recorrido, y debemos aplicar la fórmula: L = F * d * cos α
Si el ángulo es mayor que 90º y menor que 180º, el coseno es negativo y el trabajo se llama resistente.
**Trabajo motor y trabajo resistente**

Supongamos subir un cuerpo M mediante una polea.
De estas dos posibilidades surgen dos conceptos: el trabajo motor y el trabajo resistente.

Trabajomotor: Es en realidad por una fuerza F cuyo punto de aplicación se desplaza en igual sentido que el de la fuerza, recibiendo en este caso el nombre de motriz.

Trabajo resistente: Es el que se produce cuando el punto de aplicación de la fuerza F se desplaza en sentido contrario al de la fuerza, en cuyo caso se denomina resistencia.
**Unidades de trabajo**
En el sistema cgs
L = F * eResulta: L = dyn * cm = ergio
Ergio es la unidad de trabajo en el sistema cgs; o sea, es el trabajo realizado al aplicar una fuerza de una dina que se desplaza en el espacio de un centímetro.
En el sistema MKS
L = F * e
Resulta: L = N * m = joule
Joule es la unidad de trabajo en el sistema MKS; o sea, es el trabajo realizado al aplicar una fuerza de un newton en el espacio de un metro.Relación entre el ergio y el joule
Sabemos que: 1 N = 100000 dyn y que: 1 m = 100 cm
Luego si: 1 joule = 1 N * 1 m
resulta: 1 joule = 100000 dyn * 100 cm = 10000000 ergios
o lo que es lo mismo: 1 joule = 10^7 ergios
es decir, que el trabajo de 1 joule equivale a 10000000 ergios.




En el sistema práctico
Al iniciar el estudio de fuerzas adoptamos como unidad de ellas el kilogramo...