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Trabajo - Potencia - Máquinas simples
 

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Se discuten los conceptos de trabajo en una dimensión y dos dimensiones, potencia en una y dos dimensiones y las máquinas simples

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    Trabajo - Potencia - Máquinas simples Trabajo - Potencia - Máquinas simples Presentation Transcript

    • El trabajo, potencia y las máquinas simples Trabajo en una y dos dimensiones
    • Trabajo
      • Es el producto de la fuerza aplicada a un cuerpo por el espacio o desplazamieistancia que éste ha recorrido en la misma dirección de la fuerza.
      • W = F • d
      • El trabajo se mide en Julios
      • (1J = 1N • 1m).
    • Trabajo Cont…
      • Ejemplo:
        • Un trabajador ha elevado un peso de 500 N a 5 m de altura. Para hacerlo ha tenido que aplicar una fuerza de 500 N. ¿Qué trabajo ha realizado?
    • Trabajo Cont…
      • Ejemplo:
      • Dado: F = 500 N Desconocido: Trabajo (W)
      • d = 5 m Ecuación Básica: W= Fd
      • Solución: W=Fd
      • = (500 N) (5 m)
      • = 2,500 N • m
      • W= 2,500 J
      • Gráfica de Fuerza vs. Desplazamiento
      • Un objeto es
      • arrastrado 4 m de
      • distancia utilizando
      • una fuerza de 20 N.
      • ¿Cuál es el trabajo
      • realizado?
      Trabajo Cont…
      • En una gráfica de fuerza vs. desplazamiento, el área bajo la curva es el trabajo.
      • Solución: W= Fd
      • = 20 N • 4 m
      • = 80 N • m
      • = 80 J
      Trabajo Cont…
    • Trabajo en dos dimensiones
      • Si la dirección de la fuerza es distinta al desplazamiento, entonces necesitamos calcular el valor del componente de la fuerza que realiza el trabajo.
      • W= Fd cos θ,
      • θ = es el ángulo que forman la fuerza y la dirección del desplazamiento.
    • Trabajo en dos dimensiones cont...
      • Un joven paseaba por la ciudad tratando de impresionar con su auto nuevo, pero en una intersección el motor del vehículo se dañó y tuvo que empujarlo hacia la orilla. Aplicó una fuerza de 300 N a un ángulo de 40 o con respecto al desplazamiento del automóvil y recorrió una distancia de 23 m. ¿Cuál fue el trabajo realizado?
      • Ejemplo:
      • Solución:
      • La componente de la fuerza que realiza trabajo es la que está en dirección del movimiento (Fx).
      • cos θ = lado adj/hip = Fx/F W = Fd; W = Fx d
      • Fx = F cos θ W = (F cos θ) d
      Trabajo en dos dimensiones cont... F Fx Fy θ Dado: F=300 N d = 23 m θ = 40 o
    • Trabajo en dos dimensiones cont... Dado: F=300 N d = 23 m θ = 40 o W = (F cos θ) d = (300 N) (cos 40 o ) (23 m) = (300 N) (0.766) (23 m) W = 5,285.4 J
    • Potencia y las máquinas simples Potencia y máquinas simples
    • Potencia
      • Es el trabajo realizado en cada unidad de tiempo. La potencia permite medir la 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).
    • Potencia Cont…
      • Ejemplo:
        • Un trabajador ha elevado un peso de 500 N a 5 m de altura. Para hacerlo ha tenido que aplicar una fuerza de 500 N. Éste emplea 50 segundos en elevar el peso. ¿Cuál es la potencia que desarrolla el trabajador?
    • Potencia Cont…
      • Ejemplo:
      • Dado: F = 500 N Desconocido: Trabajo (P)
      • d = 5 m Ecuación Básica: P= W/t
      • t = 50 s
      • Solución: 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
    • Máquinas simples
      • Son objetos o elementos básicos y simples de los cuales se componen las máquinas para permitir efectuar un trabajo con menos esfuerzo que si lo hiciéramos sólo con nuestro propio cuerpo.
    • Máquinas Simples cont...
      • Trabajo invertido - es el trabajo que tú realizas.
      • Trabajo rendido - es el trabajo que realiza la máquina.
      • El trabajo rendido por una máquina real siempre es menor que el trabajo invertido.
    • Máquinas Simples cont...