Trabajo y Energia-1

 

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Trabajo en Física En la Física, elpor trabajo es una magnitud físicayescalar, que en es representada la letra W (del inglés work) se expresa unidades de energía conocidas como julios (J), que se utiliza para medir la energía necesaria para la aplicación de una fuerza durante un determinado tiempo de desplazamiento. El trabajo se calcula utilizando una fórmula, que es la multiplicación de la fuerza por el desplazamiento. El trabajo puede ser un número positivo o negativo, ya que para que el trabajo sea positivo la fuerza debe actuar en la dirección del desplazamiento, y para que sea negativo, la fuerza tiene que ser ejercida en la dirección opuesta. El trabajo en Física puede ser dividido en trabajo nulo, que es cuando el trabajo es cero; en trabajo motor, que es cuando la fuerza y el desplazamiento están en la misma dirección, y en trabajo resistente, que es lo contrario del trabajo t rabajo motor: es cuando la fuerza y el desplazamiento están en direcciones opuestas.

 

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Para que Para que se rea realic licee tr trab abaj ajo o es in indi disp spen ensa sabl blee que exis exista ta mo movi vimie mient nto. o. Únic Ún icam amen ente te pu pued eden en re real aliz izar ar tr trab abaj ajo o aq aque uell llas as fu fuer erza zass o su suss co comp mpon onen ente tess de igua iguall dir direcc ección ión que el movi movimien miento; to; mien mientra trass que la fue fuerza rzass perp pe rpen endi dicu cula lare ress no rea realiz lizan an ni ning ngún ún tr trab abaj ajo o (n (nor orma mal, l, fue fuerz rzaa ce cent ntrí rípe peta ta,, etc.) Aque Aq uell llas as fu fuer erza zass qu quee tien tienen en ig igua uall se sent ntid ido o qu quee el mo movi vimi mien ento to (r (rea eali liza zan n trab tr abaj ajo o po posi siti tivo vo)) mi mien entr tras as qu quee las las fu fuer erza zass de se sent ntid ido o co cont ntra rari rio o al movi mo vimi mien ento to (r (rea eali liza zan n tr trab abaj ajo o ne nega gati tivo vo). ). Si se de dese seaa ha hall llar ar el tr trab abaj ajo o ne neto to o tr trab abaj ajo o to tota tal, l, es esto to se va a de dete term rmin inar ar como co mo la su suma ma al alge gebr braaic icaa de lo loss tr trab abaj ajos os de ca cada da uno de la lass fu fuer erza zass qu quee actú ac túaan sob obre re el cue uerp rpo, o, en to tod do ca caso so se ha hall llar araa la fu fuer erza za res esul ulta tan nte y se se multi mu ltipl plic icar araa po porr la dist distan anci ciaa ex expe peri rimen menta tada da..

 

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Mecanicam Mecani cament ente, e, el trab trabajo ajo imp implic licaa fue fuerza rza y des despla plazami zamient ento, o, y usa usamos mos la pala pa labr braa traba trabajo jo pa para ra des descr crib ibir ir cu cuant antit itati ativam vamen ente te lo qu quee se se log logra ra cu cuan ando do un unaa fuer fu erza za mu muev evee un ob obje jeto to ci cier erta ta di dist stan anci cia. a. En el ca caso so má máss se senc ncil illo lo de un unaa fuer fu erza za co cons nsta tant ntee qu quee actú actúaa so sobr bree un obj objet eto, o, el tra traba bajo jo se de defi fine ne com como o: El tr trabajo efectu tuaado por una fuerza constan antte que actúa sobre un ob objeto es igua ig uall al pro produ duct cto o de las las ma magni gnitu tude dess del del desp despla laza zami mien ento to y el comp compon onen ente te de la fu fuer erza za pa para rale lelo lo a es esee de desp spla laza zami mien ento to En donde: W = trabajo F = fuerza X= desplazamiento Ө=

Formula W= F∆xcosӨ

ángulo La unid unidad ad de trab trabajo ajo es el Jou Joule le o Julio Julio Un joul joulee (J): (J): es el trab trabajo ajo real realiza izado do por unaa fue un uerz rzaa de 1N pa para ra tr tras asllad adar ar a un un objeto, a 1m de distancia.

 

¿Cuánto vale el traba bajo jo qu quee se realiza para soste ten ner un cu cuerpo durante un ti tiempo t ?

F

W = F . d0

W=0[J]

 

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¿ Cu Cuánto vale el el tr trabajo que realiza una fuerza de 20 ( N ) pa para de desspl plaazar un cu cuer erp po a un una di disstancia de 3m?  Joule

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20 [N]

W=f . D

[N.m] =[ J ]

3[M] W = 20[N].3[m] W = 60 [ J ]

W =60[N . m ]

 

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Una pelota de 5kg es lanzada verticalmente desde un edificio la cual tarda 3 segundos al llegar al suelo, con una aceleración de 4 m/s² ¿ Qué trabajo realizó la fuerza gravitatoria sobre el cuerpo ? Datos : W=F*d

F = m*a

h=½* g * t² h=½* 9.81 m/s²* (3 s )²

m = 45 m/s² kg FF = m/s²² h =½*9.81m/s²*9seg² a= = 520kg*4 kg*m/s h=½*88.29 m t = 3 seg. F = 20 N h=44.145 m W=? F =20 N d= Vo * t +½*a*t² W=F*d h = 44.145 m

d= ½ g

t²

W= 20 N*44.145 m

W= 882.9 joule.

 

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Esmerlin empuja un mu mueble sobre una superficie hori ho rizo zont ntal al a una una di dist stan anci ciaa de 12 m. pa para ra lo cu cual al ejerc rcee una fue uerrza de 8 new newto ton n, ta también en el ej eje horizo hor izonta ntall con un un ángulo ángulo de 27 grado gradoss

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Dete De term rmin inee el tr trab abaj ajo o re real aliiza zado do po porr di diccF= ha 8 fuer fu erza za.. N

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Datos:

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d = 12 m

8N

27˚

f=8N

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Θ = 27˚

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W= ?

W=f*d*cos27˚

w=8N*12m*0.891

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d=12 m

w=85.536N. m

w=85.536 joule

 

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Es la ca capa paci cida dad d pa para ra obr brar ar tr traans nsfo form rmaar o pon poner er en mo movi vimi mien ento to un objeto. La en ener ergí gíaa es un unaa ma magn gnit itud ud es esca cala larr y tie tiene ne la lass mis misma mass un unid idaade dess de traba tra bajo jo mec mecáni ánico. co.

PRINCIPIO DE DE LA LA CONSERVACIÓN ENERGÍA : Indic Indi ca qu que e la ene energ rgía ía no se se cre crea a ni se destruye,, solo se transforma destruye transforma de unas formas form as a otra otras. s.

 

1. ENERGIA CINETICA: mola Es movi vimi mien capa ca paci ento cida to, dad , su d qu que velo ve loci e cida tien ti ene dad ed un se cu cuer deter det erpo ermi po mina para pa nara mult mu real re ltip aliz ipli izar lica ar cand ndo unotr trab la abaj m mit ajo itad oad debi de de bido do la amas la msu asaa por por el cuadrado cuadr ado de la veloc velocidad. idad. 1)

Una moto moto de 62kg, 62kg, viaja viaja a un avelocida avelocidad d de 35m/s. 35m/s. Determine Determine la Energí Energíaa Ciné Ci néti tica ca de dich dichaa mo moto to

Datos: Eĸ= ½ mv² M= 62 kg

Eĸ= ½ (62kg) (35m/s)²

Vί = 35 m/s

Eĸ= ½ (62kg) (1,225 2 ) 2

Eĸ = ?

Eĸ= ½ (62kg) (1,2252∗ ) Eĸ= ½ 75,950 Joule Eĸ= 37,975 Joule

 

Ener ergía gía Po Pote tenc ncia iall 2. En Es la capacida dad dqu quee tiene un cuerpo para realiza zarr un trab tr abaajo de debi bido do a la la pos posiici ción ón,, a su alt ltur uraa co con n res respe pect cto o a un plano plano horizo horizontal ntal de referencia referencia,, se determi determina na multipl pliicando el pe peso de dell cu cuerpo por su altura respectiva. Ejem Ej empl plos os de En Ener ergí gíaa Po Pote tenc ncia ial: l: Globos: Cuando llenamos un globo estamos

forzando a un gas a mantenerse en un espacio delimitado. La presión que ejerce ese aire estira lasdeparedes globo. vez que terminamos llenar eldel globo, el Una sistema está inmóvil. Sin embargo, el aire comprimido dentro del globo tiene una gran cantidad de energía potencial. Si un globo se revienta, esa energía se vuelve energía cinética y sonora. Fuente: http://www.ejemplos.co/ejemplos-

de energia potencial/#ixzz4sjg9tyFi  

1- Calc lcu ula la en energía potencia iall de un un sa salta tad dor de tra trampolín si su masa es de 50 kg y est estáá so sobr bree un tr tram ampo polín lín de 12 12m m de al altu tura ra so sobr bree la su supe perf rfic icie ie del agua. Ep = m * g * h → Ep= 50*9.8*12= 5880 J

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g= m/s² m=9.8 50kg h= 12

 

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Es larmin suma su ma de lanto ener en gía ciné néti tica ca y pot poten enci cial al qu quee po pose se un cu cuer erpo po en un dete de term inad ado o pu punt oergí del de l aespa esci paci cio. o. Ejem Ej empl plo o en ener ergí gíaa me meca cani nica ca::

Un sa salta ltado dorr de pé pért rtig igaa de 65 kg al alca canz nzaa un unaa ve veloc locid idad ad de 8m 8m/s /s.. Si la pért pé rtig igaa pe perm rmit itee tr tran ansf sfor orma marr to toda da la ener energí gíaa ci ciné néti tica ca en pote potenc ncia ial, l, ¿ hast hastaa qué altura podrá elevarse ? Em = co consta tan nte Ec => Ep ( En Energía cinéti ticca se tr transforma a en energía pote po tenc ncia iall ) Ec ↑=> Ep↓ Ec= ½ mv²=½65*8²= 2080 j Ep ↑=> Ec↓

2080

Ep=2080 j=m g h h=65.98 =3,27m

 

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Una vbeicloiccliedtaadtideene5 um/ n/asg m.asa de 6 kg se mueve a u m sg. ¿ cuánta en ener ergí gía a ci cine neti tica ca posee?

m = 6 kg v = 5 m/s

² Ec= 2 



Ec =?

Ec

  6  (5  )² = =75 2

Joule

 

Fuentes de Investigación 

Colegio María Inmaculada Bilbao 

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https://www.youtube.com/channel/UCVQfOCE5h2 eSujy_QMKMogA https://es.slideshare.net/fatimaslideshare?utm_ca mpaign=profiletracking&utm_medium=sssite&utm _source=ssslideview Yo estudio Enciclotareas