Trabajo

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Explica el tema de potencia, trabajo, energía y máquinas simples

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  • 1. Trabajo, potencia y máquinas En una y dos dimensiones
  • 2. Reflexión 2
  • 3. Trabajo 3
  • 4. TrabajoEs el producto de la fuerza aplicada aun cuerpo por el espacio odesplazamiento que éste ha recorridoen la misma dirección de la fuerza.W=F•d El trabajo se mide en Julios (1J = 1N • 1m)
  • 5. EjemploEjemplo: Un trabajador elevó un peso de 500 N a 5 m de altura. Para hacerlo aplicó una fuerza de 500 N. ¿Qué trabajo realizó?
  • 6. RespuestaDado: F = 500 N d=5mDesconocido: Trabajo (W)Ecuación Básica: W= Fd Solución: W=Fd = (500 N) (5 m) = 2,500 N • m W= 2,500 J
  • 7. Gráfica de fuerza vs desplazamientoUn objeto esarrastrado 4 mde distanciautilizando unafuerza de 20 N.¿Cuál es eltrabajorealizado?
  • 8. Área bajo la curvaEn una gráfica de fuerza vs.desplazamiento, el área bajo la curvaes el trabajo.Solución: W= Fd = 20 N • 4 m = 80 N • m = 80 J
  • 9. Trabajo en dos dimensionesSi la dirección de la fuerza es distinta aldesplazamiento, entonces necesitamoscalcular el valor del componente de la fuerzaque realiza el trabajo. W= Fd cos θ, θ = es el ángulo que forman la fuerza yla dirección del desplazamiento.
  • 10. Ejemplo: Trabajo en dos dimensionesUn joven paseaba por la ciudad tratando deimpresionar con su auto nuevo, pero en unaintersección el motor del vehículo se dañó y tuvoque empujarlo hacia la orilla. Aplicó una fuerza de300 N a un ángulo de 40o con respecto aldesplazamiento del automóvil y recorrió unadistancia de 23 m. ¿Cuál fue el trabajo realizado?
  • 11. Respuesta F Fy Dado: F=300 N θ d = 23 m Fx θ = 40oEl componente de la fuerza que realiza trabajo es la queestá en dirección del movimiento (Fx).cos θ = lado adj/hip = Fx/FW = Fd; W = Fx d Fx = F cos θW = (F cos θ) d
  • 12. Trabajo en dos dimensiones cont...Dado: F=300 N d = 23 m θ = 40oW = (F cos θ) d = (300 N) (cos 40o) (23 m) = (300 N) (0.766) (23 m)W = 5,285.4 J
  • 13. PotenciaPotencia
  • 14. PotenciaEs el trabajo realizado en cada unidadde tiempo. La potencia permite medirla razón a la cual se realiza el trabajo.P = W/tLa Potencia se mide en Vatios (1W = 1J/s). Generalmente se utiliza el kilovatios (kW = 1000 W).
  • 15. Ejemplo  Un trabajador eleva un peso de 500 N a 5 m de altura.  Aplicó una fuerza de 500 N.  Éste emplea 50 segundos en elevar el peso.  ¿Cuál es la potencia que desarrolla el trabajador?
  • 16. Potencia Cont…Ejemplo:Dado: F = 500 N Desconocido: Potencia (P) d=5m Ecuación Básica: P= W/t t = 50 sSolución: W=Fd P = W/t = (500 N) (5 m) P = 2,500 J/50 s = 2,500 N • m P = 50 J/s W= 2,500 J P = 50 W
  • 17. Máquinas simplesSon objetos o elementos básicos ysimples de los cuales secomponen las máquinas parapermitir efectuar un trabajo conmenos esfuerzo que si lohiciéramos sólo con nuestro propiocuerpo.
  • 18. Máquinas Simples cont...Trabajo invertido - es el trabajo que túrealizas.Trabajo rendido - es el trabajo querealiza la máquina.El trabajo rendido por una máquina realsiempre es menor que el trabajoinvertido.
  • 19. Máquinas Simples cont...
  • 20. Preparado por:Prof. Elba M. SepúlvedaMarzo 2012 20