Trabajo y Potencia Mecnica Profesor Alejandro Ladino Objetivos

Trabajo y Potencia Mecánica. Profesor: Alejandro Ladino.

Objetivos Al término de la unidad, usted deberá: � Comprender el concepto de trabajo mecánico. � Comprender el concepto de potencia mecánica. � Aplicar las ecuaciones de trabajo y potencia a la resolución de problemas.

¿Qué entendemos por trabajo? �Comunmente el trabajo se entiende como algo que hacemos en nuestras vidas y que nos reporta un esfuerzo y gasto de energía. �En la física el trabajo mecánico es producto del desplazamiento de un cuerpo debido a la aplicación de una fuerza. �

Trabajo Mecánico. �Si un cuerpo experimenta un desplazamiento por la acción de una fuerza externa, se dice que esa fuerza ha realizado un trabajo mecánico. Unidades para trabajo: S. I. = Joule = [N · m] C. G. S. =Ergios =[dina· cm] �Pese a que el trabajo resulta del producto entre dos vectores (fuerza y despalzamiento) es una magnitud ESCALAR.

Relación entre la fuerza y el trabajo F F

Relación entre la fuerza y el trabajo F F D

EJEMPLO 1 � Si usted está a la entrada del preuniversitario con una mochila de 1, 5 [kg], va a almorzar a su casa que está a una distancia de 1 [km] y vuelve al mismo punto. Determine el trabajo realizado por la mochila. a) 0 [J] b) 1. 500 [J] c) 3. 000 [J] d) 15. 000 [J] e) 30. 000 [J] En este caso el trabajo realizado por la mochila es nulo ya quela fuerza que se realiza para transportar la mochila es perpendicular al desplazamiento realizado. ¿Cuál seria otra justificación para el problema?

Ejemplo 2 � Un niño camina junto a su hermano en bicicleta. Si en cierto momento el niño aplica una fuerza constante de 2, 5[N] para impulsar a su hermano, una vez que éste ha recorrido 5[m], dicha fuerza habrá efectuado un trabajo mecánico igual a: a) 5 [J] b) 7, 5 [J] c) 12, 5 [J] d) 20 [J] e) 25 [J] En este caso se aplica ecuación de trabajo y se reemplazan los datos del problema.

Interpretación gráfica �En un gráfico Fuerza versus distancia F/d, el área bajo la curva representa el trabajo realizado por la fuerza.

Ejemplo 3

Potencia Mecánica.

Potencia Mecánica. �Otra forma de calcular la potencia es:

Ejemplo 4

Desarrollo ejemplo 4

Ejercicio de aplicación 1 Rpta: Alternativa A

Ejercicio 2 Rpta: alternativa A

Síntesis de la clase. �Existe trabajo si y solo si debido a la aplicación de una fuerza hay desplazamiento. �Este puede ser positivo o negativo dependiendo del sentido del vector fuerza y desplazamiento. �La potencia mecánica que se desarrolla depende de la rapidez con la que se realice el trabajo.