Tema: El Trabajo

Preguntas para evaluar conocimiento previo: ¿Qué entiendes por trabajo? ¿Siempre que aplicas una fuerza se realiza trabajo? ¿En cuáles de las siguientes actividades se está realizando trabajo? d b a c

Introducción: Situación #1: Tu maestro de ciencias acaba de darte la asignación de leer un capítulo completo para mañana. Acto seguido tú respondes: ¡Eso es mucho trabajo para mañana! ¿Es correcta esa aseveración? NO. Desde el punto de vista científico, se realiza trabajo cuando una fuerza hace que un objeto se mueva en la dirección de la fuerza.

Situación #2: María fue a jugar a la bolera Situación #2: María fue a jugar a la bolera. Se está divirtiendo mucho con sus amigos. Invitó a Pedro a jugar pero él le dijo que no, porque eso era mucho trabajo. ¿Es correcta la aseveración de Pedro? Sí. Aunque María se está divirtiendo, está realizando trabajo, porque aplica una fuerza sobre la bola y hace que ésta se mueva a lo largo de una distancia en esa misma dirección.

¿Qué es el trabajo? Trabajo = Fuerza x Distancia T = F x d Ocurre cuando se le aplica fuerza a un objeto y éste recorre una distancia al moverse. Para que se realice trabajo se necesitan dos factores: la fuerza y el movimiento. Para calcular el trabajo se utiliza la siguiente fórmula: Trabajo = Fuerza x Distancia T = F x d

¿Cómo se calcula el trabajo? Ejemplo: ¿Cuánto trabajo se realiza si aplicas una fuerza de 25 N para mover una caja a 2 m de distancia? Trabajo = Fuerza x Distancia T = F x d T = 25 N x 2 m T = 50 Nm = 50 J N= Newtons, m= metros, J= Julios (Joule) En el sistema Inglés la unidad de fuerza es la libra ( 1 lb = 4.45 N )

Diferencia entre fuerza y trabajo El hecho de aplicar una fuerza, no siempre quiere decir que se realiza un trabajo. Ejemplo: Imagina que ayudas a empujar un auto que está parado y éste no se mueve. Aunque te canses de empujar, no realizaste ningún trabajo porque éste no se movió.

Ejercicio: ¿Es trabajo o no? 1. Empujar una caja 2. Cargar una caja hacia otro lugar 3. Cargar una mochila 4. Levantar una caja

Ejercicio: ¿Es trabajo o no? Situación Dirección de Dirección del ¿Se realiza la fuerza movimiento trabajo? Sí 1. Empujar una caja No 2. Cargar una caja hacia otro lugar

Ejercicio: ¿Es trabajo o no? Situación Dirección de Dirección del ¿Se realiza la fuerza movimiento trabajo? No 3. Cargar una mochila Sí 4. Levantar una caja

Mismo trabajo, diferentes fuerzas Situación #3: ¿Cómo se realiza más trabajo sobre un automóvil: empujándolo hacia arriba por una larga carretera hasta la cima de una colina o usando un cable para levantar el automóvil por un precipicio hasta la cima de la misma colina?

Mismo trabajo, diferentes fuerzas T = F1 x d1 = F2 x d2 En ambas trayectorias, el trabajo para mover el automóvil hasta la cima es el mismo, aunque la distancia y la fuerza en ambas trayectorias es diferente.

Mismo trabajo, diferentes fuerzas La razón es que el trabajo depende tanto de la distancia como de la fuerza. Al subir por la cuesta la fuerza es menor pero la distancia es mayor; pero al subir por el precipicio, la distancia es menor pero la fuerza para subirlo es mayor.

Ejercicio #1: Calcula el trabajo realizado en cada caso. 1. Un joven levanta 1 m del suelo una pesa de 80 N. 2. Un joven levanta 1 m del suelo una pesa de 160 N. 3. Un joven levanta 2 m del suelo una pesa de

Respuestas

Ejercicio (Respuestas): . Calcula el trabajo realizado en cada caso. 1. Un joven levanta 1 m del suelo una pesa de 80 N. T = F x d = 80 N x 1 m = 80 J 2. Un joven levanta 1 m del suelo una pesa de 160 N. T = F x d = 160 N x 1 m = 160 J 3. Un joven levanta 2 m del suelo una pesa de T = F x d = 80 N x 2 m = 160 J

Ejercicio #2: Contesta: Una persona hala una caja que pesa 40 N a través de una distancia de 50 m. Haz un dibujo que represente esta situación. Indica hacia dónde se ejercen las fuerzas en el dibujo. Calcula cuánto trabajo se realizó.

Continuación: Se requiere una fuerza de 15 N para empujar una caja por el piso de una habitación a través de una distancia de 8 m. Calcula cuánto trabajo se realizó. Expresa el resultado en Julios.

Continuación: Contesta: ¿Cuánto trabajo realiza una persona para sostener un paquete de 10 N? ¿Cuánto trabajo realiza la misma persona para llevar el paquete desde el recibidor hasta un cuarto a 5 m de distancia? ¿Cuánto trabajo hace un saltador de pértiga que pesa 800 N y brinca 4.5 m?

Respuestas

Ejercicio #2: Contesta: T = F x d = 40 N x 50 m = 2,000 Nm = 2,000 J Una persona hala una caja con una fuerza de 40 N a través de una distancia de 50 m. Haz un dibujo que represente esta situación. Indica hacia dónde se ejercen las fuerzas en el dibujo. Calcula cuánto trabajo se realizó. 40 N 50 m T = F x d = 40 N x 50 m = 2,000 Nm = 2,000 J

Continuación: Se requiere una fuerza de 15 N para empujar una caja por el piso de una habitación a través de una distancia de 8 m. Calcula cuánto trabajo se realizó. Expresa el resultado en Julios. T = F x d = 15 N x 8 m = 120 Nm = 120 J

Continuación: Ninguno, porque no se está moviendo. Contesta: ¿Cuánto trabajo realiza una persona para sostener un paquete de 10 N? ¿Cuánto trabajo realiza la misma persona para llevar el paquete desde el recibidor hasta un cuarto a 5 m de distancia? ¿Cuánto trabajo hace un saltador de pértiga que pesa 800 N y brinca 4.5 m? Ninguno, porque no se está moviendo. Ninguno, porque el movimiento no ocurre en la Dirección de la fuerza. T = F x d = 800 N x 4.5 m = 3,600 J.