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Trabajo Mecánico (2° medio) Trabajo Mecánico Física.

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Presentación del tema: "Trabajo Mecánico (2° medio) Trabajo Mecánico Física."— Transcripción de la presentación:

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2 Trabajo Mecánico (2° medio) Trabajo Mecánico Física

3 TRABAJO M E C Á N I C O

4 TRABAJO MECÁNICO Se define trabajo (W) como el producto de la fuerza aplicada (F) por la distancia (d) que recorre esa fuerza en su m isma dirección. W = F · d

5 TRABAJO MECÁNICO REPRESENTACIÓN GRÁFICA DEL TRABAJO La representación del módulo de la fuerza que actúa en la dirección y sentido del movimiento frente al desplazamiento de su punto de aplicación nos proporciona una manera de calcular el valor del trabajo realizado. El valor numérico del trabajo vendrá dado por el área de color verde en la figura A. Cuando el módulo de la fuerza es constante, el trabajo es el área de un rectángulo (fig. B). En el caso de una fuerza que sea, en módulo, directamente proporcional al desplazamiento (fig. C), el trabajo coincide con el área de color verde.

6 TRABAJO MECÁNICO En mecánica el trabajo efectuado por una fuerza aplicada sobre un cuerpo durante un cierto desplazamiento se define como la integral del producto escalar del vector fuerza por el vector desplazamiento. El trabajo es una magnitud física escalar, y se representa con la letra (del inglés Work). W = F · d

7 TRABAJO MECÁNICO RELACIÓN ENTRE TRABAJO Y ENERGÍA Trabajo y energía En Mecánica Si se realiza un trabajo sobre una partícula, éste se invierte en variar su energía cinética: Nótese que una fuerza perpendicular al desplazamiento no hace variar la energía cinética de la partícula. Éste es el caso de la fuerza magnética, que curva la trayectoria pero mantiene constante el módulo de la velocidad.

8 TRABAJO MECÁNICO El principio de conservación de la energía relaciona el trabajo realizado en un gas con la energía interna del sistema y el calor transferido de la siguiente forma: El trabajo de frontera es aquel que se realiza en un sistema de volumen variable. En un diagrama P-V es el área bajo la curva del comportamiento del sistema. La formulación matemática es: Trabajo y energía En Termodinámica RELACIÓN ENTRE TRABAJO Y ENERGÍA

9 UNIDADES DE TRABAJO TRABAJO MECÁNICO En el Sistema Internacional En el Sistema C.G.S. Se mide en Joule, donde: J = N x m 1 julio (J) = 1 newton (N) x 1 metro (m). Se utiliza como unidad el ergio.

10 FUERZA Y TRABAJO MECÁNICO Así pues, el trabajo es una magnitud escalar, que alcanza su valor máximo cuando la fuerza se aplica en la dirección y el sentido del movimiento. En términos físicos, el trabajo W se define como el producto escalar de la fuerza aplicada por la distancia recorrida. donde a es el ángulo que forman la dirección de la fuerza y el desplazamiento.

11 TRABAJO DE UNA FUERZA VARIABLE Con frecuencia, la fuerza que produce un trabajo es variable durante el tiempo de aplicación, ya sea porque se alteran su módulo, su dirección o su sentido. Para calcular el valor de este trabajo se utiliza una integral extendida a todo el recorrido. El valor del trabajo puede obtenerse también mediante una representación gráfica con el valor de la fuerza en el eje de ordenadas y la distancia en el eje de abscisas.

12 RELACIÓN ENTRE ENERGÍA Y TRABAJO CONCEPTO DE ENERGÍA Genéricamente, se define energía como la capacidad de un cuerpo para realizar trabajo, también comprende el calor, o transferencia de energía de un sistema material a otro, como una de sus manifestaciones más comunes. Por tanto, el trabajo y el calor son dos manifestaciones posibles de la energía

13 RELACIÓN ENTRE ENERGÍA Y TRABAJO RELACIÓN Ahora bien, por su definición, el trabajo es una magnitud escalar que atendiendo a la disposición de la fuerza y el desplazamiento puede ser positiva, negativa o nula: Cuando el trabajo es positivo, se dice que la fuerza inductora ha aportado energía. Así sucede cuando se comprime un muelle o se levanta un peso. Si el trabajo es negativo, la fuerza ha absorbido energía (por ejemplo, al soltar un muelle o dejar caer un objeto). Si el trabajo es nulo, no existen variaciones en el balance energético del sistema.

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