TRABAJO Y ENERGIA

TRABAJO Y ENERGIA

• Defina el Teorema de Trabajo efectuado por
una fuerza constante
• A que se refiere el teorema trabajo-energía
• Defina Energía potencial
• Defina Energía Cinética
• Escriba la diferencia entre fuerzas no
conservativas y fuerzas conservativas

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Una estudiante sostiene su libro que tiene una masa de 1.5 kg, afuera de una
ventana del segundo piso de su dormitorio hastaque su brazo se cansa;
entonces lo suelta
a) .Cuanto trabajo efectúa la estudiante sobre el libro por el simple hecho de
sostenerlo fuera de la ventana?
b) .Cuanto trabajo efectúa la fuerza de gravedad durante el tiempo en el que el
libro cae 3.0 m?

Trabajo efectuado por una fuerza
constante
• El trabajo efectuado por una fuerza constante
que actúa sobre un objeto es igual al
producto de lasmagnitudes del
desplazamiento y el componente de la fuerza
paralelo a ese desplazamiento.
• El trabajo de una fuerza es el producto de la
intensidad de la fuerza por la distancia
recorrida en su direccion

• De manera que trabajo implica una fuerza que actúa sobre un
objeto que se mueve cierta distancia.
• Podría aplicarse una fuerza, como en la figura, pero si no hay
movimiento (no haydesplazamiento), no se efectúa trabajo

• Para una fuerza constante F que actúa en la
misma dirección que el desplazamiento d, el
trabajo (W) se define como el producto de sus
magnitudes:
W=F * d es una cantidad escalar.

• En general, lo único que efectúa trabajo es una fuerza, o
componente de fuerza, paralela a la línea de movimiento o
desplazamiento del objeto
• Es decir, si la fuerza actúa con un ánguloѲ con respecto al
desplazamiento del objeto
que sera el componente
de la fuerza paralelo al desplazamiento

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Por lo tanto, una ecuación mas general para el trabajo efectuado por una
fuerza constante es

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Ѳ es el ángulo entre los vectores de fuerza y desplazamiento.
Si Ѳ=0 (es decir, si la fuerza y el desplazamiento tienen la misma
dirección), entonces:
W=F * d

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Con la fuerza en newtonsy el desplazamiento en metros, el trabajo tiene
la unidad SI de newton-metro (N m). Esta unidad recibe el nombre de
joule (J):

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¿El trabajo puede tener un valor positivo o negativo?

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Una estudiante sostiene su libro que tiene una masa de 1.5 kg, afuera de una
ventana del segundo piso de su dormitorio hasta que su brazo se cansa; entonces
lo suelta
a) .Cuanto trabajo efectúa laestudiante sobre el libro por el simple hecho de
sostenerlo fuera de la ventana?
b) .Cuanto trabajo efectúa la fuerza de gravedad durante el tiempo en el que el
libro cae 3.0 m?

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Un trabajador jala un cajón de madera de 40.0 kg con una cuerda, como se
ilustra en la figura El coeficiente de fricción cinética (de deslizamiento)
entre el cajón y el piso es 0.550. Si el mueve el cajón con una velocidadconstante una distancia de 7.00 m, .cuanto trabajo se realiza?

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Por lo común especificamos que fuerza efectúa trabajo sobre que objeto.
Por ejemplo, la fuerza de gravedad efectúa trabajo sobre un objeto que
cae, como el libro del Ejemplo anterior
También, cuando levantamos un objeto, nosotros realizamos trabajo sobre
el
Objeto, a veces describimos esto como efectuar trabajo contrala
gravedad, porque la fuerza de gravedad actúa en la dirección opuesta a la
de la fuerza de levantamiento aplicada, y se opone a ella.
Por ejemplo, una manzana ordinaria tiene un peso de aproximadamente 1
N, si levantáramos una manzana una distancia de 1 m con una fuerza igual
a su peso, habríamos efectuado 1 J de trabajo contra la gravedad [W =Fd
(1 N)(1m)=1 J].
Este ejemplo nos da una idea decuanto trabajo representa 1 J.
En ambos ejemplos, anteriores, una sola fuerza constante efectuó trabajo.
Si dos o mas fuerzas actúan sobre un objeto, se puede calcular
individualmente el trabajo efectuado por cada una:

El trabajo total o neto es el trabajo efectuado por todas las fuerzas que
actúan sobre el objeto; es la suma escalar de esas cantidades de trabajo.

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Un bloque de 0.75 kg...