FUERZA

En Física el concepto de trabajo se aplica exclusivamente a aquellas acciones cuyo efecto inmediato es un movimiento. Consiste en vencer una resistencia comunicándole un movimiento. El rozamiento, el peso y la inercia son las resistencias mas frecuentes.

Trabajo es la magnitud física que relaciona una fuerza con el desplazamiento que origina. En el Sistema Internacional de Unidades se mide en Julios (N · m). Su expresión matemática es: W = Trabajo (j) W = Fx. X Fx = Componente de la fuerzas en la dirección del desplazamiento (N). X = Desplazamiento (m).

TRABAJO NETO O TOTAL W NETO = FR . d Cuando varias fuerzas actúan sobre un cuerpo en movimiento, el trabajo neto es el que desarrolla la fuerza resultante o es la suma de los trabajos efectuados por cada una de las fuerzas. W NETO = FR . d

EL TRABAJO NETO PUEDE SER : POSITIVO : cuando el movimiento del cuerpo es acelerado. NEGATIVO : cuando el movimiento del cuerpo es desacelerado. CERO O NULO : en particular cuando el movimiento del cuerpo es con velocidad constante.

EJEMPLO Hallar el trabajo en el grafico mostrado, no existe rozamiento. (g = 10m/s). móv. N 10N 6Kg 80N d = 5m 60N W NETO = FR . d W NETO = (80 - 10) . 5 W NETO = 350 J

TRABAJO DE UNA FUERZA VARIABLE

En la grafica fuerza (F) versus posición (X), se cumple que el área bajo la grafica representa el trabajo realizado. W = Área = W = F(N) F A b . h 2 X X(m) Fx 2

POTENCIA

Es la cantidad de trabajo efectuado por unidad de tiempo Es la cantidad de trabajo efectuado por unidad de tiempo. Esto es equivalente a la velocidad de cambio de energía en un sistema o al tiempo empleado en realizar un trabajo, según queda definido por: Donde: P : es la potencia. E : es la energía total o trabajo. t : es el tiempo. P = E t

POTENCIA MECANICA. P = w t Es una magnitud escalar que nos indica el tiempo en el que se realiza el trabajo. Es el trabajo realizado por una máquina o una persona en un determinado intervalo de tiempo. w t P =

LA POTENCIA SE PUEDE CALCULAR CÓMO: F . d t P = F . V P =

EJEMPLO Se eleva un bloque de masa 3 kg a velocidad constante hasta una altura de 5 m en 2 s, tal como se muestra en la figura. Hallar la potencia de la fuerza "F". W t F . d t g P = = F P = m .g. d t SOLUCION P = 3 . 10. 5 2 F mg P = 75 W d= 5m v F mg

ENERGIA

La energía es la capacidad o actitud que tiene un cuerpo o sistema para realizar un trabajo. La energía se puede presentar de diferentes formas; como: mecánica, calorífica, luminosa, química, magnética, nuclear, etc. La energía es una magnitud escalar; tiene la misma fórmula dimensional que el trabajo. Por lo tanto, en el sistema internacional, la energía se mide en joules (J). Cualquiera sea la forma de la energía, ésta sólo puede presentarse en dos estados: cinético y potencial. Cinético, cuando está manifestándose, y potencial cuando se encuentra almacenado, concentrado, listo para manifestarse.

CLASES DE ENERGIA ENERGÍA MECÁNICA (EM): Un sistema puede tener energía mecánica como consecuencia de su ubicación su arreglo molecular interno o su movimiento. ENERGÍA CINÉTICA (EK): Es la capacidad de un cuerpo para realizar un trabajo en virtud de su velocidad. EK = 1mV2 2 ENERGÍA POTENCIAL GRAVITATORIA (EP): Es la aptitud que tiene un cuerpo para efectuar un trabajo en virtud de su posición. EP = mgh

ENERGÍA POTENCIAL ELÁSTICA (EPE): Es la energía que poseen los cuerpos debido a su elasticidad. EPE = 1 K X 2 2 ENERGÍA MECÁNICA TOTAL (EM): La energía mecánica total de un cuerpo en un instante, es la suma de la energía cinética y potencial que posee el cuerpo en el instante considerado. EM = EK + EP