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LICEO DOMINGO MATTE PEREZ
Física
NIVEL: SEGUNDO AÑO MEDIO
PROFESORES:
EUGENIO TORO, correo electrónico [email protected]
NOMBRE DE LA UNIDAD
Energía Mecánica
Contenido Trabajo Mecánico
Aprendizaje esperado
Definir trabajo mecánico
Indicar si una fuerza actuando sobre un cuerpo efectúa trabajo.
Mencionar las variables de las cuales depende el trabajo mecánico.
Calcular trabajo mecánico utilizando la definición operacional.
INSTRUCCIONES:
Lea las páginas 114 -115 - 117 y 119 para complementar los contenidos de esta guía de trabajo.
Realizar la actividad practica del texto pagina 122 y 123 y entrega lo que indica el punto 8.
(puedes firmar la experiencia y trabajar en grupo de hasta cuatro personas)
Conteste la evaluación final
Trabajo Mecánico
Es una magnitud escalar que mide la transferencia de energía de un sistema a otro. Para que una
fuerza realice trabajo debe tener una componente paralela al desplazamiento. TRABAJO
REALIZADO POR UNA FUERZA CONSTANTE.
Una fuerza es constante cuando no varía ni su magnitud ni su dirección.
El trabajo realizado por la fuerza F al desplazar al bloque desde A hasta B es:
W  F  d cos 
W: trabajo
F: fuerza
d: desplazamiento
Φ : ángulo en que actúa la fuerza con el desplazamiento
Nota: "F" se expresa en newton (N); "d" en metros (m); "W" en joule (J)
CASOS PARTICULARES:
Cuando: Ø=0º; el trabajo realizado por la fuerza es positivo:
Cuando: Ø=90º; el trabajo realizado por la fuerza es nulo: WF = 0
Cuando: Ø=180º; el trabajo realizado por la fuerza es negativo:
Ejemplo: Si deseamos calcular el trabajo realizado por cada fuerza sobre el bloque de masa 2 kg
para desplazarlo desde el punto A hasta el punto B, que distan 5 m, se deben tener en cuenta que
también intervienen la fuerza de la gravedad (peso) y la fuerza de reacción del piso liso.
La fuerza 1 y el desplazamiento forman un ángulo igual a 0º
cos0= 1
Luego el trabajo de la fuerza 1 es W = 12 * 5 * 1
W = 60 (J)
La fuerza 2 y el desplazamiento forman un ángulo igual a 180º
cos180 = -1
Luego el trabajo de la fuerza 2 es W = 4 * 5 *-1
W = -20 (J)
El ángulo que forma la fuerza peso y el desplazamiento es de 90º
Luego el trabajo de la fuerza peso es cero
cos90 = 0
El ángulo que forma la fuerza R con el desplazamiento es 90º luego esta fuerza no efectúa trabajo
Ejercicio
1) Determinar el trabajo realizado por la fuerza F= 500 N al desplazar la masa durante 10 s a
velocidad constante de 2 m/s
2) Hallar el trabajo de la fuerza F = 20 N. El bloque se desplaza una distancia de 5 m
3) Hallar el trabajo mínimo para llevar al bloque hasta una altura h = 10 m; g = 10 m/s2 (La mínima
fuerza es igual al peso) F = P
Evaluación Final
1) ¿En qué unidades se mide el trabajo?
A) Kg
B) N
C) J
D) kg/m
2) El concepto físico de trabajo corresponde a
A) una actividad intelectual
B) la acción de una fuerza que produce desplazamiento en la misma dirección en que actúa la
fuerza
C) una actividad manual
D) la acción de una fuerza que no produce desplazamiento
3) El trabajo mecánico es nulo , si :
I.
II.
III.
A) Sólo I
No hay desplazamiento del cuerpo, producto de la acción de una o más fuerzas
La dirección de la fuerza y el desplazamiento son perpendiculares
La fuerza y el desplazamiento poseen igual dirección
B) Sólo II
C) Sólo III
D) Sólo I y II
4) El trabajo de la fuerza F en la figura es: F = 120 N y el desplazamiento es de 5 m
A) 14 (J)
B) 1200 J
C) 600 N
D) 600 J
5) Determinar el trabajo que realiza la fuerza "F" al elevar al bloque de 5 kg hasta una altura de 2 m.
con una aceleración de 4 m/s2 (g=10m/s2)
A) 20 J
B) 40 J
C) 70 J
D) 100 J
6) Determinar el trabajo de la fuerza de roce que hace que el cuerpo del esquema se detenga en
una distancia de 6 m . fr = 30 N
fr
A) 18 J
B) 180 J
C) 180 N
D) no se puede determinar
7) Si aplicas una fuerza sobre la mesa, pero sin que esta se mueva ¿aquella fuerza realiza
trabajo? Explique
8) De que depende el trabajo realizado sobre un cuerpo
9) El trabajo de la fuerza peso en el esquema donde el cuerpo se desplaza de A a B. Masa del
cuerpo 40 kg. AB = 6 m
A
B
P