TRABAJO Y POTENCIA MECANICA EJERCICIOS Y PROBLEMAS RESUELTOS EN PDF Y VIDEOS

TRABAJO MECÁNICO Consiste en vencer una resistencia comunicándole un movimiento. El rozamiento, el peso y la inercia son las resistencias más frecuentes. TRABAJO DE UNA FUERZA CONSTANTE Es una magnitud escalar, cuyo valor se halla con el producto de la fuerza paralela al desplazamiento por el desplazamiento. W = F Cos α · d UNIDADES EN EL S.I. (J) (N) (m) joule newton metro CASOS PARTICULARES A) α = 0° Cuando entre la fuerza y el desplazamiento el ángulo es cero grados. Cuando entre la fuerza y el desplazamiento el ángulo es 180°. W = –F · d Cuando entre la fuerza y el desplazamiento el ángulo es 90°. W = Cero TRABAJO NETO O TOTAL 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. WNETO = FR · d ó WNETO = W1 + W2 + W3 + ... EL TRABAJO NETO PUEDE SER: A) POSITIVO Cuando el movimiento del cuerpo es acelerado. B) NEGATIVO Cuando el movimiento del cuerpo es desacelerado. C) CERO O NULO En particular cuando el movimiento del cuerpo es con velocidad constante. EJEMPLO 1 Hallar el trabajo neto en el gráfico mostrado; no existe rozamiento. (g = 10 m/s2) RESOLUCIÓN WNETO= FR · d WNETO= (80 – 10) · 5 WNETO= 350 J TRABAJO DE UNA FUERZA VARIABLE I. TRABAJO EN UN RESORTE La fuerza deformadora varía linealmente de acuerdo a la ley de Hooke. En la gráfica fuerza (F) versus posición (x), se cumple que el área bajo la gráfica representa el trabajo realizado. W = Área = 2 II. FUERZA DE MÓDULO CONSTANTE TANGENTE A UNA CIRCUNFERENCIA W = Ftangente · L L : Longitud del arco III. En general, se cumple que en el gráfico fuerza (F) versus posición (x), se verifica que el área bajo la curva coincide con el trabajo realizado por dicha fuerza. W = Área = A F(N) EL TRABAJO DEL PESO DE UN CUERPO WA B mgh peso = → WA B mgh peso = − → El trabajo realizado por el peso es independiente de la trayectoria; depende sólo del desplazamiento vertical. Por esta razón se considera al peso una fuerza conservativa. OBSERVACIÓN El trabajo que realiza la fuerza de rozamiento depende de la trayectoria; por esta razón se considera a la fricción una fuerza no conservativa. POTENCIA MECÁNICA Es una magnitud escalar que nos indica la rapidez con que se realiza un trabajo. Tiempo Potencia = Trabajo t W P = UNIDADES EN EL S.I. (s) segundo (J) joule (W) watts P W t OTRAS UNIDADES: 1 HP = 746 W 1 CV = 735 W La potencia se puede calcular de las siguientes formas: F : Fuerza V : Velocidad t : Tiempo d :

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