SlideShare uma empresa Scribd logo
1 de 18
TRABAJO
 Se dice que una fuerza realiza trabajo cuando altera el estado de
movimiento de un cuerpo.
 Es una magnitud física escalar que se representa con la letra W
(Work).
 Unidades de trabajo:
En el SI la unidad de fuerza es el newton y la unidad de distancia es el
metro, así que 1 joule equivale a un newton- metro (N.m).
En el sistema británico, la unidad de fuerza es la libra (Ib), la unidad de
distancia es el pie (ft), y la unidad de trabajo es el pie-libra (ft-lb) Estas
conversiones son útiles:
TRABAJO
 El trabajo realizado por una fuerza constante que actúa en
la misma dirección que el desplazamiento.
Ecuación : W = F x S
F = Fuerza que actúa sobre una partícula.
S = Distancia recorrida.
TRABAJO
 En este caso, sólo la componente paralela es eficaz para mover el auto, por lo que definimos el
trabajo como el producto de esta componente de fuerza y la magnitud del desplazamiento. Por
lo tanto,
TRABAJO
Esteban ejerce una fuerza constante de magnitud 210 N (aproximadamente 47 lb) sobre el automóvil averiado
mientras lo empuja una distancia de 18 m. Además, un neumático se desinfló, así que, para lograr que el auto
avance al frente, Esteban debe empujarlo con un ángulo de 308º con respecto a la dirección del movimiento.
¿Cuánto trabajo efectúa Esteban?
la incógnita es el trabajo W y En ambos
casos, la fuerza es constante y el
desplazamiento es rectilíneo.
El ángulo entre y se da explícitamente en el inciso a), de manera que
podemos aplicar directamente la ecuación
TRABAJO EFECTUADO POR UNA FUERZA CONSTANTE
En cada caso, el trabajo que efectúa Esteban es mayor que 1000 J. Nuestros resultados muestran que 1 joule
es relativamente poco trabajo.
TRABAJO
Una fuerza constante puede efectuar trabajo positivo, negativo o cero, dependiendo del ángulo entre y el
desplazamiento
TRABAJO
TRABAJO REALIZADO POR VARIAS FUERZAS (Trabajo total)
EL TRABAJO TOTAL (Wtot) REALIZADO POR TODAS LAS FUERZAS SOBRE EL CUERPO ES LA SUMA ALGEBRAICA DE
LOS TRABAJOS REALIZADOS POR LAS FUERZAS INDIVIDUALES.
TRABAJO
TRABAJO REALIZADO POR VARIAS FUERZAS (Trabajo total)
Un granjero engancha su tractor a un trineo cargado con leña y lo arrastra 20 m sobre el suelo
horizontal. El peso total del trineo y la carga es de 14,700 N. El tractor ejerce una fuerza
constante de 5000 N a 36.9º sobre la horizontal, como se indica en el D.C.L, Una fuerza de
fricción de 3500 N se opone al movimiento del trineo. Calcule el trabajo realizado por cada
fuerza que actúa sobre el trineo y el trabajo total de todas las fuerzas.
Todas las fuerzas son constantes y el desplazamiento es rectilíneo, Obtendremos el trabajo total de
dos maneras: 1. sumando los trabajos efectuados por cada fuerza sobre el trineo, y 2. calculando el
trabajo efectuado por la fuerza neta que actúa sobre el trineo.
1. Realizar un D.C.L. , 2. como conocemos el ángulo entre el desplazamiento (En x) y cada una de las
cuatro fuerzas: peso, fuerza normal, fuerza del tractor y fuerza de fricción. Por lo tanto, con la
ecuación, calculamos el trabajo realizado por cada fuerza. 3. para obtener la fuerza neta sumamos las
componentes de las cuatro fuerzas.
TRABAJO
El trabajo W(w) realizado por el peso es cero, porque su dirección es
perpendicular al desplazamiento. Lo mismo sucede con la fuerza normal, el
trabajo W(n) realizado por la fuerza normal es cero. Entonces.
W(w)= W(n) = 0.
Nos queda la fuerza F(T) ejercida por el tractor y la fuerza de fricción
F(f). Por la ecuación:
TRABAJO
El trabajo total W(tot) realizado por todas las fuerzas sobre el trineo es la
suma algebraica del trabajo realizado por cada fuerza individual:
Usando la otra estrategia, primero obtenemos la suma vectorial de todas las
fuerzas (la fuerza neta) y la usamos para calcular el trabajo total. La mejor forma
de hacerlo es usando componentes.
TRABAJO
No hay componente y de aceleración, así que de cualquier forma
debe ser cero. Por lo tanto, el trabajo total es el realizado por la
componente x total:
Obtenemos el mismo valor de W(tot) con los dos métodos, como
debería ser.
ENERGÍA CINÉTICA
La energía cinética es una expresión del hecho de que un
objeto en movimiento, puede realizar un trabajo sobre
cualquier cosa que golpee; cuantifica la cantidad de
trabajo que el objeto podría realizar como resultado de su
movimiento.
Se expresa en Joule (J).
1 J = 1 kg·m2/s2. Estos son descritos por la velocidad de
la masa puntual, así:
El trabajo total realizado por fuerzas externas sobre un cuerpo se relaciona con el
desplazamiento de éste (los cambios en su posición), pero también está relacionado con
los cambios en la rapidez del cuerpo.
ENERGÍA CINÉTICA
La relación entre el trabajo total efectuado sobre un cuerpo y la manera en que cambia la rapidez del cuerpo.
ENERGÍA CINÉTICA
Igual que el trabajo, la energía cinética de una partícula es una cantidad escalar; sólo depende de
la masa y la rapidez de la partícula, no de su dirección de movimiento.
Comparación entre la energía cinética de cuerpos distintos.
TEOREMA TRABAJO - ENERGIA
El trabajo, por sus unidades, es una forma de transferencia o cambio en la energía:
cambia la posición de una partícula (la partícula se mueve).
El teorema trabajo-energía sólo indica cambios en la rapidez,
no en la velocidad, pues la energía cinética no depende de la dirección del movimiento
Éste cambio en la energía se mide a partir de todos los efectos que la partícula sufre,
para el trabajo, los efectos son todas las fuerzas que se aplican sobre ella (trabajo neto
o trabajo total Wt).
El teorema del trabajo y la energía relaciona éstos dos conceptos:
1. El trabajo efectuado por la fuerza neta sobre una partícula es igual al cambio de
energía cinética de la partícula:
W = ∆K = K(2) - K(1)
TEOREMA TRABAJO - ENERGIA
Puesto que usamos las leyes de Newton para deducir el teorema trabajo-energía, sólo podemos
usarlo en un marco de referencia inercial. Además, observe que el teorema es válido en
cualquier marco inercial; sin embargo, los valores de Wtot y K2 - K1 podrían diferir de un marco
inercial a otro (porque el desplazamiento y la rapidez de un cuerpo pueden ser diferentes en
diferentes marcos). Dedujimos el teorema trabajo-energía para el caso especial de movimiento
rectilíneo con fuerzas constantes.
2. El trabajo efectuado por la fuerza neta sobre una partícula es igual al cambio de energía
cinética de la partícula:
(teorema trabajo-energía)
Wtot =K2 - K1 = K
Éste es el resultado del teorema trabajo-energía.
TEOREMA TRABAJO - ENERGIA
USO DE TRABAJO Y ENERGÍA PARA CALCUALAR RAPIDEZ
TEOREMA TRABAJO - ENERGIA
Obtuvimos el mismo resultado con el
enfoque de trabajo energía; no obstante,
ahí evitamos el paso intermedio de
calcular la aceleración. Veremos varios
ejemplos más en este capítulo y en el
siguiente que pueden resolverse sin
considerar la energía, aunque son más
fáciles si lo hacemos. Si un problema
puede resolverse con dos métodos
distintos, resolverlo con ambos (como
hicimos aquí) es una buena forma de
comprobar los resultados.

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Electrolisis soluciones
Electrolisis solucionesElectrolisis soluciones
Electrolisis soluciones
edwinvargas777
 
Introducción a la estática
Introducción a la estáticaIntroducción a la estática
Introducción a la estática
Alonzo Gómez
 
Tippens fisica 7e_diapositivas_08b
Tippens fisica 7e_diapositivas_08bTippens fisica 7e_diapositivas_08b
Tippens fisica 7e_diapositivas_08b
Robert
 
Dinamica grupo 9-ejercicios
Dinamica grupo 9-ejerciciosDinamica grupo 9-ejercicios
Dinamica grupo 9-ejercicios
etubay
 

Mais procurados (20)

S2C1: momento de torsión, equilibrio, fuerzas en huesos
S2C1: momento de torsión, equilibrio, fuerzas en huesosS2C1: momento de torsión, equilibrio, fuerzas en huesos
S2C1: momento de torsión, equilibrio, fuerzas en huesos
 
Segunda ley de movimiento de newton
Segunda ley de movimiento de newtonSegunda ley de movimiento de newton
Segunda ley de movimiento de newton
 
Problemas Resueltos-plano-inclinado
Problemas Resueltos-plano-inclinadoProblemas Resueltos-plano-inclinado
Problemas Resueltos-plano-inclinado
 
C E09 S10 D C
C E09  S10  D CC E09  S10  D C
C E09 S10 D C
 
Cantidad de movimiento diapositivas
Cantidad de movimiento diapositivasCantidad de movimiento diapositivas
Cantidad de movimiento diapositivas
 
Problemas resueltos-de-gases
Problemas resueltos-de-gasesProblemas resueltos-de-gases
Problemas resueltos-de-gases
 
Equilibrio estático y elasticidad
Equilibrio estático y elasticidadEquilibrio estático y elasticidad
Equilibrio estático y elasticidad
 
Electrolisis soluciones
Electrolisis solucionesElectrolisis soluciones
Electrolisis soluciones
 
IV-Trabajo y energía. 2-Energía cinética y el teorema trabajo-energía
IV-Trabajo y energía. 2-Energía cinética y el teorema trabajo-energíaIV-Trabajo y energía. 2-Energía cinética y el teorema trabajo-energía
IV-Trabajo y energía. 2-Energía cinética y el teorema trabajo-energía
 
Semana 6 cantidad de movimiento
Semana 6 cantidad de movimientoSemana 6 cantidad de movimiento
Semana 6 cantidad de movimiento
 
Estatica problemas resueltos 151118
Estatica problemas resueltos 151118Estatica problemas resueltos 151118
Estatica problemas resueltos 151118
 
Biomecánica
Biomecánica Biomecánica
Biomecánica
 
Fisica capitulo-12-serway-20-problemas
Fisica capitulo-12-serway-20-problemasFisica capitulo-12-serway-20-problemas
Fisica capitulo-12-serway-20-problemas
 
Introducción a la estática
Introducción a la estáticaIntroducción a la estática
Introducción a la estática
 
Electrolisis ejercicios resueltos
Electrolisis ejercicios resueltosElectrolisis ejercicios resueltos
Electrolisis ejercicios resueltos
 
Tippens fisica 7e_diapositivas_08b
Tippens fisica 7e_diapositivas_08bTippens fisica 7e_diapositivas_08b
Tippens fisica 7e_diapositivas_08b
 
Dinamica grupo 9-ejercicios
Dinamica grupo 9-ejerciciosDinamica grupo 9-ejercicios
Dinamica grupo 9-ejercicios
 
Ejemplos y Problemas
Ejemplos y ProblemasEjemplos y Problemas
Ejemplos y Problemas
 
Primera ley de la termodinamica
Primera ley de la termodinamicaPrimera ley de la termodinamica
Primera ley de la termodinamica
 
Problemas primera semana
Problemas primera semanaProblemas primera semana
Problemas primera semana
 

Semelhante a Trabajo - Energía cinética - teorema (trabajo-energía)

10. ed capítulo x cinemática de la partícula_trabajo y energía
10. ed capítulo x cinemática de la partícula_trabajo y energía10. ed capítulo x cinemática de la partícula_trabajo y energía
10. ed capítulo x cinemática de la partícula_trabajo y energía
julio sanchez
 
Trabajo y energia
Trabajo y energiaTrabajo y energia
Trabajo y energia
Juan Carlos
 
Trabajo y energía contenido web
Trabajo y energía contenido webTrabajo y energía contenido web
Trabajo y energía contenido web
mariavarey
 

Semelhante a Trabajo - Energía cinética - teorema (trabajo-energía) (20)

10. ed capítulo x cinemática de la partícula_trabajo y energía
10. ed capítulo x cinemática de la partícula_trabajo y energía10. ed capítulo x cinemática de la partícula_trabajo y energía
10. ed capítulo x cinemática de la partícula_trabajo y energía
 
60 trabajo-y-energia-mecanica
60 trabajo-y-energia-mecanica60 trabajo-y-energia-mecanica
60 trabajo-y-energia-mecanica
 
Trabajo y energía
Trabajo y energíaTrabajo y energía
Trabajo y energía
 
Grupo 2-trabajo y energia-teoria
Grupo 2-trabajo y energia-teoriaGrupo 2-trabajo y energia-teoria
Grupo 2-trabajo y energia-teoria
 
Trabajo y energia
Trabajo y energiaTrabajo y energia
Trabajo y energia
 
Tema
TemaTema
Tema
 
Tema; energia cinetia
Tema; energia cinetia Tema; energia cinetia
Tema; energia cinetia
 
Tema
TemaTema
Tema
 
Tipos de trabajo fisica presentacion
Tipos de trabajo fisica presentacionTipos de trabajo fisica presentacion
Tipos de trabajo fisica presentacion
 
TRABAJO_ENERGIA_Y_POTENCIA_MECANICA.pptx
TRABAJO_ENERGIA_Y_POTENCIA_MECANICA.pptxTRABAJO_ENERGIA_Y_POTENCIA_MECANICA.pptx
TRABAJO_ENERGIA_Y_POTENCIA_MECANICA.pptx
 
Trabajo Y Energia
Trabajo Y EnergiaTrabajo Y Energia
Trabajo Y Energia
 
Trabajo Y Energia
Trabajo Y EnergiaTrabajo Y Energia
Trabajo Y Energia
 
5. S07. PRESENTACIÓN DE TRABAJO MECÁNICO - Tagged.pdf
5. S07. PRESENTACIÓN DE TRABAJO MECÁNICO - Tagged.pdf5. S07. PRESENTACIÓN DE TRABAJO MECÁNICO - Tagged.pdf
5. S07. PRESENTACIÓN DE TRABAJO MECÁNICO - Tagged.pdf
 
fisica 1
fisica 1fisica 1
fisica 1
 
Energía y trabajo
Energía y trabajoEnergía y trabajo
Energía y trabajo
 
Energia
EnergiaEnergia
Energia
 
5.trabajo energia
5.trabajo energia5.trabajo energia
5.trabajo energia
 
Trabajo y energía
Trabajo y energíaTrabajo y energía
Trabajo y energía
 
Trabajo y energia semana 2 utel.pdf
Trabajo y energia semana 2 utel.pdfTrabajo y energia semana 2 utel.pdf
Trabajo y energia semana 2 utel.pdf
 
Trabajo y energía contenido web
Trabajo y energía contenido webTrabajo y energía contenido web
Trabajo y energía contenido web
 

Mais de feragama

Mais de feragama (13)

MATERIAL AGLOMERANTE: YESO
MATERIAL AGLOMERANTE: YESO 	MATERIAL AGLOMERANTE: YESO
MATERIAL AGLOMERANTE: YESO
 
MATERIAL AGLOMERANTE: YESO
MATERIAL AGLOMERANTE: YESO 	MATERIAL AGLOMERANTE: YESO
MATERIAL AGLOMERANTE: YESO
 
ARMADURA SIMPLE
ARMADURA SIMPLEARMADURA SIMPLE
ARMADURA SIMPLE
 
ARMADURA SIMPLE
ARMADURA SIMPLEARMADURA SIMPLE
ARMADURA SIMPLE
 
CLASES DE ASOCIACIÓN (CONDENSADORES)
CLASES DE ASOCIACIÓN (CONDENSADORES)CLASES DE ASOCIACIÓN (CONDENSADORES)
CLASES DE ASOCIACIÓN (CONDENSADORES)
 
ESTRUCTURA CRISTALINA DE LOS METALES
ESTRUCTURA CRISTALINA DE LOS METALESESTRUCTURA CRISTALINA DE LOS METALES
ESTRUCTURA CRISTALINA DE LOS METALES
 
PROPIEDADES TÈRMICAS EN MATERIALES DE INGENIERIA.
PROPIEDADES TÈRMICAS EN MATERIALES DE INGENIERIA.PROPIEDADES TÈRMICAS EN MATERIALES DE INGENIERIA.
PROPIEDADES TÈRMICAS EN MATERIALES DE INGENIERIA.
 
PROPIEDADES ELECTRICAS EN MATERIALES DE INGENIERIA.
PROPIEDADES ELECTRICAS EN MATERIALES DE INGENIERIA.PROPIEDADES ELECTRICAS EN MATERIALES DE INGENIERIA.
PROPIEDADES ELECTRICAS EN MATERIALES DE INGENIERIA.
 
PROPIEDADES TERMODINÁMICAS (problemas de aplicación y ejemplos).
PROPIEDADES TERMODINÁMICAS (problemas de aplicación y ejemplos).PROPIEDADES TERMODINÁMICAS (problemas de aplicación y ejemplos).
PROPIEDADES TERMODINÁMICAS (problemas de aplicación y ejemplos).
 
PROPIEDADES ELÉCTRICAS
PROPIEDADES ELÉCTRICAS PROPIEDADES ELÉCTRICAS
PROPIEDADES ELÉCTRICAS
 
Corrosión
CorrosiónCorrosión
Corrosión
 
Proceso de forjado en metales
Proceso de forjado en metalesProceso de forjado en metales
Proceso de forjado en metales
 
Asociación en condensadores (o capacitores) y condensadores dieléctrico + tab...
Asociación en condensadores (o capacitores) y condensadores dieléctrico + tab...Asociación en condensadores (o capacitores) y condensadores dieléctrico + tab...
Asociación en condensadores (o capacitores) y condensadores dieléctrico + tab...
 

Último

sistema de CLORACIÓN DE AGUA POTABLE gst
sistema de CLORACIÓN DE AGUA POTABLE gstsistema de CLORACIÓN DE AGUA POTABLE gst
sistema de CLORACIÓN DE AGUA POTABLE gst
DavidRojas870673
 
analisis tecnologico( diagnostico tecnologico, herramienta de toma de deciones)
analisis tecnologico( diagnostico tecnologico, herramienta de toma de deciones)analisis tecnologico( diagnostico tecnologico, herramienta de toma de deciones)
analisis tecnologico( diagnostico tecnologico, herramienta de toma de deciones)
Ricardo705519
 
INFORME de pregrado ingenieria de vias.pdf
INFORME de pregrado ingenieria de vias.pdfINFORME de pregrado ingenieria de vias.pdf
INFORME de pregrado ingenieria de vias.pdf
octaviosalazar18
 
Tipos de Valvulas para uso industrial y comercial
Tipos de Valvulas para uso industrial y comercialTipos de Valvulas para uso industrial y comercial
Tipos de Valvulas para uso industrial y comercial
macsal12345
 
SESION 11 SUPERVISOR SSOMA SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL
SESION 11 SUPERVISOR SSOMA SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONALSESION 11 SUPERVISOR SSOMA SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL
SESION 11 SUPERVISOR SSOMA SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL
EdwinC23
 

Último (20)

Sistemas de Ecuaciones no lineales-1.pptx
Sistemas de Ecuaciones no lineales-1.pptxSistemas de Ecuaciones no lineales-1.pptx
Sistemas de Ecuaciones no lineales-1.pptx
 
libro de ingeniería de petróleos y operaciones
libro de ingeniería de petróleos y operacioneslibro de ingeniería de petróleos y operaciones
libro de ingeniería de petróleos y operaciones
 
Resistencia-a-los-antimicrobianos--laboratorio-al-cuidado-del-paciente_Marcel...
Resistencia-a-los-antimicrobianos--laboratorio-al-cuidado-del-paciente_Marcel...Resistencia-a-los-antimicrobianos--laboratorio-al-cuidado-del-paciente_Marcel...
Resistencia-a-los-antimicrobianos--laboratorio-al-cuidado-del-paciente_Marcel...
 
CI164 Materiales de Construcción 202401 - Sesión 03 Propiedades No Mecánicas.pdf
CI164 Materiales de Construcción 202401 - Sesión 03 Propiedades No Mecánicas.pdfCI164 Materiales de Construcción 202401 - Sesión 03 Propiedades No Mecánicas.pdf
CI164 Materiales de Construcción 202401 - Sesión 03 Propiedades No Mecánicas.pdf
 
metodos de fitomejoramiento en la aolicacion de plantas
metodos de fitomejoramiento en la aolicacion de plantasmetodos de fitomejoramiento en la aolicacion de plantas
metodos de fitomejoramiento en la aolicacion de plantas
 
sistema de CLORACIÓN DE AGUA POTABLE gst
sistema de CLORACIÓN DE AGUA POTABLE gstsistema de CLORACIÓN DE AGUA POTABLE gst
sistema de CLORACIÓN DE AGUA POTABLE gst
 
Presentación de Redes de alcantarillado y agua potable
Presentación de Redes de alcantarillado y agua potablePresentación de Redes de alcantarillado y agua potable
Presentación de Redes de alcantarillado y agua potable
 
analisis tecnologico( diagnostico tecnologico, herramienta de toma de deciones)
analisis tecnologico( diagnostico tecnologico, herramienta de toma de deciones)analisis tecnologico( diagnostico tecnologico, herramienta de toma de deciones)
analisis tecnologico( diagnostico tecnologico, herramienta de toma de deciones)
 
NTC 3883 análisis sensorial. metodología. prueba duo-trio.pdf
NTC 3883 análisis sensorial. metodología. prueba duo-trio.pdfNTC 3883 análisis sensorial. metodología. prueba duo-trio.pdf
NTC 3883 análisis sensorial. metodología. prueba duo-trio.pdf
 
INFORME de pregrado ingenieria de vias.pdf
INFORME de pregrado ingenieria de vias.pdfINFORME de pregrado ingenieria de vias.pdf
INFORME de pregrado ingenieria de vias.pdf
 
Tipos de Valvulas para uso industrial y comercial
Tipos de Valvulas para uso industrial y comercialTipos de Valvulas para uso industrial y comercial
Tipos de Valvulas para uso industrial y comercial
 
SESION 11 SUPERVISOR SSOMA SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL
SESION 11 SUPERVISOR SSOMA SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONALSESION 11 SUPERVISOR SSOMA SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL
SESION 11 SUPERVISOR SSOMA SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL
 
422382393-Curso-de-Tableros-Electricos.pptx
422382393-Curso-de-Tableros-Electricos.pptx422382393-Curso-de-Tableros-Electricos.pptx
422382393-Curso-de-Tableros-Electricos.pptx
 
[1LLF] UNIDADES, MAGNITUDES FÍSICAS Y VECTORES.pdf
[1LLF] UNIDADES, MAGNITUDES FÍSICAS Y VECTORES.pdf[1LLF] UNIDADES, MAGNITUDES FÍSICAS Y VECTORES.pdf
[1LLF] UNIDADES, MAGNITUDES FÍSICAS Y VECTORES.pdf
 
Sistema de lubricación para motores de combustión interna
Sistema de lubricación para motores de combustión internaSistema de lubricación para motores de combustión interna
Sistema de lubricación para motores de combustión interna
 
CONEXIONES SERIE, PERALELO EN MÓDULOS FOTOVOLTAICOS.pdf
CONEXIONES SERIE, PERALELO EN MÓDULOS FOTOVOLTAICOS.pdfCONEXIONES SERIE, PERALELO EN MÓDULOS FOTOVOLTAICOS.pdf
CONEXIONES SERIE, PERALELO EN MÓDULOS FOTOVOLTAICOS.pdf
 
EFICIENCIA ENERGETICA-ISO50001_INTEC_2.pptx
EFICIENCIA ENERGETICA-ISO50001_INTEC_2.pptxEFICIENCIA ENERGETICA-ISO50001_INTEC_2.pptx
EFICIENCIA ENERGETICA-ISO50001_INTEC_2.pptx
 
Mecatronica Automotriz .pdf
Mecatronica Automotriz              .pdfMecatronica Automotriz              .pdf
Mecatronica Automotriz .pdf
 
2024 GUIA PRACTICAS MICROBIOLOGIA- UNA 2017 (1).pdf
2024 GUIA PRACTICAS MICROBIOLOGIA- UNA 2017 (1).pdf2024 GUIA PRACTICAS MICROBIOLOGIA- UNA 2017 (1).pdf
2024 GUIA PRACTICAS MICROBIOLOGIA- UNA 2017 (1).pdf
 
Aportes a la Arquitectura de Le Corbusier y Mies Van der Rohe
Aportes a la Arquitectura de Le Corbusier y Mies Van der RoheAportes a la Arquitectura de Le Corbusier y Mies Van der Rohe
Aportes a la Arquitectura de Le Corbusier y Mies Van der Rohe
 

Trabajo - Energía cinética - teorema (trabajo-energía)

  • 1. TRABAJO  Se dice que una fuerza realiza trabajo cuando altera el estado de movimiento de un cuerpo.  Es una magnitud física escalar que se representa con la letra W (Work).  Unidades de trabajo: En el SI la unidad de fuerza es el newton y la unidad de distancia es el metro, así que 1 joule equivale a un newton- metro (N.m). En el sistema británico, la unidad de fuerza es la libra (Ib), la unidad de distancia es el pie (ft), y la unidad de trabajo es el pie-libra (ft-lb) Estas conversiones son útiles:
  • 2. TRABAJO  El trabajo realizado por una fuerza constante que actúa en la misma dirección que el desplazamiento. Ecuación : W = F x S F = Fuerza que actúa sobre una partícula. S = Distancia recorrida.
  • 3. TRABAJO  En este caso, sólo la componente paralela es eficaz para mover el auto, por lo que definimos el trabajo como el producto de esta componente de fuerza y la magnitud del desplazamiento. Por lo tanto,
  • 4. TRABAJO Esteban ejerce una fuerza constante de magnitud 210 N (aproximadamente 47 lb) sobre el automóvil averiado mientras lo empuja una distancia de 18 m. Además, un neumático se desinfló, así que, para lograr que el auto avance al frente, Esteban debe empujarlo con un ángulo de 308º con respecto a la dirección del movimiento. ¿Cuánto trabajo efectúa Esteban? la incógnita es el trabajo W y En ambos casos, la fuerza es constante y el desplazamiento es rectilíneo. El ángulo entre y se da explícitamente en el inciso a), de manera que podemos aplicar directamente la ecuación TRABAJO EFECTUADO POR UNA FUERZA CONSTANTE En cada caso, el trabajo que efectúa Esteban es mayor que 1000 J. Nuestros resultados muestran que 1 joule es relativamente poco trabajo.
  • 5. TRABAJO Una fuerza constante puede efectuar trabajo positivo, negativo o cero, dependiendo del ángulo entre y el desplazamiento
  • 6. TRABAJO TRABAJO REALIZADO POR VARIAS FUERZAS (Trabajo total) EL TRABAJO TOTAL (Wtot) REALIZADO POR TODAS LAS FUERZAS SOBRE EL CUERPO ES LA SUMA ALGEBRAICA DE LOS TRABAJOS REALIZADOS POR LAS FUERZAS INDIVIDUALES.
  • 7. TRABAJO TRABAJO REALIZADO POR VARIAS FUERZAS (Trabajo total) Un granjero engancha su tractor a un trineo cargado con leña y lo arrastra 20 m sobre el suelo horizontal. El peso total del trineo y la carga es de 14,700 N. El tractor ejerce una fuerza constante de 5000 N a 36.9º sobre la horizontal, como se indica en el D.C.L, Una fuerza de fricción de 3500 N se opone al movimiento del trineo. Calcule el trabajo realizado por cada fuerza que actúa sobre el trineo y el trabajo total de todas las fuerzas. Todas las fuerzas son constantes y el desplazamiento es rectilíneo, Obtendremos el trabajo total de dos maneras: 1. sumando los trabajos efectuados por cada fuerza sobre el trineo, y 2. calculando el trabajo efectuado por la fuerza neta que actúa sobre el trineo. 1. Realizar un D.C.L. , 2. como conocemos el ángulo entre el desplazamiento (En x) y cada una de las cuatro fuerzas: peso, fuerza normal, fuerza del tractor y fuerza de fricción. Por lo tanto, con la ecuación, calculamos el trabajo realizado por cada fuerza. 3. para obtener la fuerza neta sumamos las componentes de las cuatro fuerzas.
  • 8. TRABAJO El trabajo W(w) realizado por el peso es cero, porque su dirección es perpendicular al desplazamiento. Lo mismo sucede con la fuerza normal, el trabajo W(n) realizado por la fuerza normal es cero. Entonces. W(w)= W(n) = 0. Nos queda la fuerza F(T) ejercida por el tractor y la fuerza de fricción F(f). Por la ecuación:
  • 9. TRABAJO El trabajo total W(tot) realizado por todas las fuerzas sobre el trineo es la suma algebraica del trabajo realizado por cada fuerza individual: Usando la otra estrategia, primero obtenemos la suma vectorial de todas las fuerzas (la fuerza neta) y la usamos para calcular el trabajo total. La mejor forma de hacerlo es usando componentes.
  • 10. TRABAJO No hay componente y de aceleración, así que de cualquier forma debe ser cero. Por lo tanto, el trabajo total es el realizado por la componente x total: Obtenemos el mismo valor de W(tot) con los dos métodos, como debería ser.
  • 11. ENERGÍA CINÉTICA La energía cinética es una expresión del hecho de que un objeto en movimiento, puede realizar un trabajo sobre cualquier cosa que golpee; cuantifica la cantidad de trabajo que el objeto podría realizar como resultado de su movimiento. Se expresa en Joule (J). 1 J = 1 kg·m2/s2. Estos son descritos por la velocidad de la masa puntual, así: El trabajo total realizado por fuerzas externas sobre un cuerpo se relaciona con el desplazamiento de éste (los cambios en su posición), pero también está relacionado con los cambios en la rapidez del cuerpo.
  • 12. ENERGÍA CINÉTICA La relación entre el trabajo total efectuado sobre un cuerpo y la manera en que cambia la rapidez del cuerpo.
  • 13. ENERGÍA CINÉTICA Igual que el trabajo, la energía cinética de una partícula es una cantidad escalar; sólo depende de la masa y la rapidez de la partícula, no de su dirección de movimiento. Comparación entre la energía cinética de cuerpos distintos.
  • 14. TEOREMA TRABAJO - ENERGIA El trabajo, por sus unidades, es una forma de transferencia o cambio en la energía: cambia la posición de una partícula (la partícula se mueve). El teorema trabajo-energía sólo indica cambios en la rapidez, no en la velocidad, pues la energía cinética no depende de la dirección del movimiento Éste cambio en la energía se mide a partir de todos los efectos que la partícula sufre, para el trabajo, los efectos son todas las fuerzas que se aplican sobre ella (trabajo neto o trabajo total Wt). El teorema del trabajo y la energía relaciona éstos dos conceptos: 1. El trabajo efectuado por la fuerza neta sobre una partícula es igual al cambio de energía cinética de la partícula: W = ∆K = K(2) - K(1)
  • 15. TEOREMA TRABAJO - ENERGIA Puesto que usamos las leyes de Newton para deducir el teorema trabajo-energía, sólo podemos usarlo en un marco de referencia inercial. Además, observe que el teorema es válido en cualquier marco inercial; sin embargo, los valores de Wtot y K2 - K1 podrían diferir de un marco inercial a otro (porque el desplazamiento y la rapidez de un cuerpo pueden ser diferentes en diferentes marcos). Dedujimos el teorema trabajo-energía para el caso especial de movimiento rectilíneo con fuerzas constantes. 2. El trabajo efectuado por la fuerza neta sobre una partícula es igual al cambio de energía cinética de la partícula: (teorema trabajo-energía) Wtot =K2 - K1 = K Éste es el resultado del teorema trabajo-energía.
  • 16. TEOREMA TRABAJO - ENERGIA USO DE TRABAJO Y ENERGÍA PARA CALCUALAR RAPIDEZ
  • 17. TEOREMA TRABAJO - ENERGIA
  • 18. Obtuvimos el mismo resultado con el enfoque de trabajo energía; no obstante, ahí evitamos el paso intermedio de calcular la aceleración. Veremos varios ejemplos más en este capítulo y en el siguiente que pueden resolverse sin considerar la energía, aunque son más fáciles si lo hacemos. Si un problema puede resolverse con dos métodos distintos, resolverlo con ambos (como hicimos aquí) es una buena forma de comprobar los resultados.