Download W = 0 - Aula Virtual FCEQyN

Es una magnitud física escalar que
expresa físicamente la transmisión del
movimiento, que una fuerza le provoca a un
cuerpo, cuando ha vencido su resistencia a
lo largo de una trayectoria.
Cuando la fuerza es constante, el
trabajo se determina como la componente
de
la
fuerza
en
dirección
del
desplazamiento por distancia recorrida.
CONSIDERACIONES:
Para que se realice trabajo es indispensable que exista movimiento.
Únicamente pueden realizar trabajo aquellas fuerzas o sus
componentes de igual dirección que el movimiento; mientras que
las fuerza perpendiculares no realizan ningún trabajo (normal, fuerza
centrípeta, etc.)
Aquellas fuerzas que tienen igual sentido que el movimiento realizan
trabajo positivo mientras que las fuerzas de sentido contrario al
movimiento realizan trabajo negativo.
Si se desea hallar el trabajo neto o trabajo total, esto se va a
determinar como la suma algebraica de los trabajos de cada uno de
las fuerzas que actúan sobre el cuerpo, en todo caso se hallara la
fuerza resultante y se multiplicara por la distancia experimentada.
En toda grafica, fuerza y desplazamiento
el área de la grafica resulta ser el trabajo
realizado por la fuerza.
F sen α
F
α
d
W = joule (J)
F = newtons (N)
D = metros (m)
Fcosα
W = F cosα
Casos
I.W = F. d
F
d
α=0
W = F d cos 00
II.
α = 90°
W = F cos 90° xd
W=0
d
III.
α = 180°
F
W = F cos 180° x d
d
W = -F x d
F
Area = F x d
W=A
W=Fxd
d(m)
d
F(N)
W = A = mg.H/2
mg
d(m)
0
H
•Unidades de trabajo:
SI
: N x M = joule (J)
MKS tec : kg x m = kgm
CGS abs : dinas x cm = ergio (erg)
POTENCIA
Es una cantidad física escalar que nos expresa la rapidez en
realizar un trabajo.
P=
Nota: P =
W
t
; watts (W) = J/s
F *d
t
P=Fxv
otras magnitudes de potencia:
1 C.V. = 735 W
1 H.P. = 746 W
KWH = 3.6 x 10J
M.R.U.
Eficiencia o rendimiento de una maquina: es la relación
entre la potencia útil y la potencia total suministrada a una
maquina o cisterna (pot. De la maquina)
Pot. entregada
Maquina
Pot. útil
Pot.
Perdida
PE = PU.PP
m = PU /PE x 100%
ENERGIA
Es la capacidad que tiene un cuerpo solido,
liquido o gaseoso para realizar un trabajo.
La energía es una magnitud escalar y tiene las
mismas unidades de trabajo mecánico.
Tipos de energía
1.ENERGIA CINETICA
Es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar
un trabajo debido a su movimiento, su velocidad se
determina multiplicando la mitad de la masa por el
cuadrado de la velocidad.
Ec = ½ m.v2
2.Energía potencial
Es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un
trabajo debido a la posición, a su altura con respecto a
un plano horizontal de referencia, se determina
multiplicando el peso del cuerpo por su altura
respectiva.
EP = Peso x h  EP = mgxh
m.g
Nivel de
referencia
3. Energía potencial elástica
Es la energía que almacena un resorte cada vez que se
haya deformado (estirado o comprimido), se determina por
la siguiente relación:
Fd
x
EPE = ½ KX2
4. Energía Mecánica
Es la suma de la energía cinética y potencial que posee
un cuerpo en un determinado punto del espacio.
y
h
α
E = EC + EP
Relación entre trabajo y energía
El trabajo realizado por la resultante de todas
las fuerzas que actúan sobre una partícula, es igual
a la variación de la Ec de la partícula.
VF
VF
FR
FR
d
W = FR x d ….(1)
FR = m x a … (2)
d = Vf2 - Vi2/ 2 a …(3)
(2) y (3) en (1)
W = m x a (Vf2 - Vi2/ 2 a )  W = ECF - ECC
W = m (½ Vf2 - ½ Vi2 )
W = ½ m V f2 – ½ m V i 2
W = ΔEC
Principio de la conservación de la energía de
un cuerpo:
“La energía de un cuerpo no se crea ni se destruye;
solo se transforma”
(Mayor-Joule)
Teorema del trabajo y energía
Aplicando el principio de conservación de energía
a la mecánica se puede afirmar que el trabajo realizado
sobre un cuerpo se transforma en variaciones de
energía cinética y potencial mas el trabajo realizado en
contra del rozamiento.
W = ΔEC + Δ ECP + WF
Nota
Cuando no hay trabajo exterior (W = 0) y no se
toma el rozamiento (WF = 0) las variaciones de energía
y potencial es igual a cero o también se enuncia como
el teorema de las fuerzas vivas diciendo que la suma de
EC y EP es constante en cualquier punto de su
trayectoria.
De donde: ΔEC + Δ ECP = 0
EC - ECP + EPF + EPi = 0
- ECi - EPi = - ECi - EPF
Como: EMA = EMB
 ECA + EPA = ECB + EPB
A
B
HA
HB
P.R.