M.Ed. Cecilia Fernández F. Trabajo y potencia M.Ed. Cecilia Fernández F.

El trabajo lo realiza una o más fuerzas sobre un cuerpo

¿Cómo se calcula el trabajo? El trabajo que la fuerza hace sobre el cuerpo, se calcula como el producto escalar (o también llamado producto punto) de los vectores F (fuerza) y d (desplazamiento) W = F · d

¿Cómo se calcula el trabajo? Este producto escalar se calcula como la magnitud de la fuerza, multiplicada por la magnitud del desplazamiento y por el coseno del ángulo , de manera que la ecuación (1), queda: W = F (cos ) d F es la magnitud de la fuerza que actúa sobre el cuerpo. d es la magnitud del desplazamiento  es el ángulo que existe entre la fuerza F y el desplazamiento d

Unidades del trabajo en el SI. La fuerza se mide en Newtons (N) y el desplazamiento en metros (m). Si una fuerza de 1 N, es capaz de desplazar a un cuerpo 1 m, entonces el trabajo realizado sobre el cuerpo es de 1 julio. 1 julio = 1 Newton · 1 metro 1 J = 1N · 1 m J = N·m

Trabajo Positivo (T > 0 ) Cuando el ángulo entre la fuerza y el desplazamiento es mayor que cero, pero menor que 90º. 0º <  < 90º. F θ d El trabajo es máximo, cuando la fuerza y el desplazamiento son paralelos y con la misma dirección.  = 0º.

Trabajo Positivo (T > 0 ) Cuando un objeto que se mueve en una superficie recta y plana, aumenta su velocidad, por la acción de una fuerza.

Trabajo nulo (T = 0) Cuando no hay desplazamiento.

Trabajo nulo (T = 0)

Trabajo nulo (T = 0) Cuando la fuerza es perpendicular al desplazamiento,  = 90º. Cuando un cuerpo viaja en una superficie horizontal y plana con velocidad constante, porque la fuerza resultante sobre el cuerpo es cero.

Trabajo Negativo (T < 0) Cuando la fuerza se opone al desplazamiento porque  = 180º. Ejemplo: la fuerza de rozamiento. Cuando un objeto se mueve hacia arriba, en contra del campo gravitacional. Cuando un objeto que se mueve en una superficie recta y plana, disminuye su velocidad.

Cuando actúan varias fuerzas sobre un cuerpo El trabajo total es la suma de los trabajos realizados por cada fuerza que actúa sobre el cuerpo. W = W1 + W2 + W3 + W4

Ejemplo

Es la rapidez con que se realiza un trabajo. ( P ) Potencia Es la rapidez con que se realiza un trabajo. ( P ) Cantidad escalar. Potencia = Trabajo = W Tiempo t

Potencia. Unidades Watt o Vatio (W) 1Watt o vatio, es la potencia que tiene un cuerpo y que requiere para funcionar un trabajo de 1 Julio cada segundo que pasa.

Teorema del Trabajo y la energía Considere un cuerpo de masa m, que viaja en una superficie horizontal plana con una velocidad inicial vi; en ese momento se le aplica una fuerza F en dirección del movimiento y el cuerpo adquiere una velocidad final vf, y también ha recorrido un desplazamiento; por lo tanto se realizó un trabajo sobre el cuerpo.

Teorema del Trabajo y la energía Si W = F d cos ϑ y la dirección de la fuerza y el desplazamiento es la misma, ϑ = 0, por lo tanto W = F d. Si hay una fuerza resultante de cero, sobre el cuerpo, hay una aceleración, y W = m a d

Teorema del Trabajo y la energía La magnitud del desplazamiento en términos de la aceleración y de las velocidades del cuerpo se puede escribir de la siguiente forma:

Teorema del Trabajo y la energía