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Trabajo
Mecánico
En nuestra vida cotidiana a la palabra
trabajo le damos un sin numero de
interpretaciones, pero en física solo tiene
una y es la siguiente:
Trabajo
Es una magnitud escalar que se produce
cuando una fuerza desplaza un cuerpo en su
misma dirección.
El valor del trabajo se calcula multiplicando
la magnitud de la componente de la fuerza
que está en la misma dirección en que se
efectúa el movimiento del cuerpo por el
desplazamiento del cuerpo.
La distancia es una magnitud escalar y el desplazamiento una
magnitud vectorial

El camino que describe una partícula para ir de una posición a otra se conoce
con el nombre de trayectoria.
A la longitud total de la trayectoria recorrida por un cuerpo (partícula) al
moverse de un lugar a otro se la conoce con el nombre de distancia.
                                                y
 Se define el desplazamiento como la
 distancia en línea recta entre dos puntos,
 junto con la dirección del punto de              A
 partida a la posición final.
                                                            ∆rTrayectoria
                                                                 de la
El desplazamiento es la variación que        rA
experimenta el vector posición.                                partícula


                                                                            B
                                                                 rB
                                                                            x
                                                        repaso
EL TRABAJO REALIZADO POR UNA
       FUERZA CONSTANTE
ES IGUAL AL PRODUCTO DE LA COMPONENTE
DE LA FUERZA A LO LARGO DE LA DIRECCION
       DEL DESPLAZAMIENTO POR EL
            DESPLAZAMIENTO
                 T=F.d
                                
                    F
                        w = F • ∆x
                
               ∆x
Fy   θ   F
              Fx


       
     ∆x
     
w = F • ∆x cos θ
F ES UNA FUERZA CONSTANTE
TRAYECTORIA RECTILINEA
F sen θ
               F
           θ
          F cos θ
                    ∆x
          W = F ∆ X COSθ
EN TODA GRAFICA
        FUERZA
           vs
     DESPLAZAMIENTO
EL AREA BAJO LA CURVA NOS
 DA EL TRABAJO REALIZADO
 POR LA FUERZA PARALELA
    AL DESPLAZAMIENTO
Fx (N )

Fx

          W

     X1       X2    X(m)
W = Fx ( x2 − x1 ) = Fx ∆x
¿Cuando no realizamos trabajo?

No realizamos trabajo cuando el peso del
cuerpo está dirigido verticalmente hacia
abajo y la fuerza para sostenerlo actua
verticalmente hacia arriba, si realiza un
desplazamiento horizontal, no se realiza
trabajo por cuanto no hay componente de la
fuerza en la dirección del desplazamiento.
F

                     θ

                             ∆X
    cos θ > 0

El trabajo es positivo
F




                                ∆X
          cos θ = 0

  Las fuerzas perpendiculares al
desplazamiento no realizan trabajo
F

       θ


                             ∆X
           cos θ <0

    El trabajo es negativo
W>0
           WFg > 0
           WFr < 0
           WN= 0 m
                       ov
            Fr
mov
                   θ   N
  N
              Fg
             ∆x

 Fg                         α
      ∆x

W= 0
En el Sistema Internacional de
medidas la unidad de medida es el
joule ( J )
 Joule = Newton . Metro
una unidad poco usada es el ergio
(erg)
Ergio = Dina . centímetro
Ejemplo 1:
Un cuerpo es empujado en forma
horizontal con una fuerza de 5 N y se
desplaza 3 m. Calcular el trabajo realizado.

F=5N
                                  W = F.d
                                  W = 5N . 3m
                                  W = 15 J


                     d = 3m
Ejemplo 2:
Un cuerpo es jalado con una fuerza de 10 N la
misma que forma un ángulo de 60º respecto a
la dirección del desplazamiento, que trabajo
realiza si se desplaza 2m.
                   Fy     F = 10N

                            Fx



                            d = 2m
  W= Fdcos 60º
  W = 10N.2m.0,5
  W= 10 J
Ejemplo 3:
Un cuerpo de 50 N de peso es halado con una fuerza de
80 N la misma que forma un ángulo de 30º con la
horizontal, si el cuerpo se desliza 4m horizontalmente
y existe un coeficiente de fricción dinámico entre la
superficie de 0,25. Calcular: El trabajo resultante.


                        θ
                                       F = 80N
                                         µ = 0,25
Diagrama de cuerpo libre
       FY
       N        F
Fr
                FX




     mg = 50N
 
Trabajo realizado por Fx es:   w = F • ∆ x cos 30°
W = 80N.4m.0,866
W= 277,12 J
Trabajo realizado por la fuerza de fricción:
N = P – Fx
N= 50N – Fsen 30°
N = 50N – 40N
N = 10N
Fd = 0,25 . 10N
Fd = -2,5 N
W = -2,5 N . 4m
W = - 10J
El trabajo resultante es:
Wr = 277,12J – 10J
Wr = 267,12J
Compilado por: Dra. Zully
    Carvache Franco, MSc.
               Blog:
http://fisicainteresante1.blogspot.co

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Trabajo mecánico

  • 2. En nuestra vida cotidiana a la palabra trabajo le damos un sin numero de interpretaciones, pero en física solo tiene una y es la siguiente:
  • 3. Trabajo Es una magnitud escalar que se produce cuando una fuerza desplaza un cuerpo en su misma dirección. El valor del trabajo se calcula multiplicando la magnitud de la componente de la fuerza que está en la misma dirección en que se efectúa el movimiento del cuerpo por el desplazamiento del cuerpo.
  • 4. La distancia es una magnitud escalar y el desplazamiento una magnitud vectorial El camino que describe una partícula para ir de una posición a otra se conoce con el nombre de trayectoria. A la longitud total de la trayectoria recorrida por un cuerpo (partícula) al moverse de un lugar a otro se la conoce con el nombre de distancia. y Se define el desplazamiento como la distancia en línea recta entre dos puntos, junto con la dirección del punto de A partida a la posición final. ∆rTrayectoria de la El desplazamiento es la variación que rA experimenta el vector posición. partícula B rB x repaso
  • 5. EL TRABAJO REALIZADO POR UNA FUERZA CONSTANTE ES IGUAL AL PRODUCTO DE LA COMPONENTE DE LA FUERZA A LO LARGO DE LA DIRECCION DEL DESPLAZAMIENTO POR EL DESPLAZAMIENTO T=F.d   F w = F • ∆x  ∆x
  • 6. Fy θ F Fx  ∆x   w = F • ∆x cos θ
  • 7. F ES UNA FUERZA CONSTANTE TRAYECTORIA RECTILINEA F sen θ F θ F cos θ ∆x W = F ∆ X COSθ
  • 8. EN TODA GRAFICA FUERZA vs DESPLAZAMIENTO EL AREA BAJO LA CURVA NOS DA EL TRABAJO REALIZADO POR LA FUERZA PARALELA AL DESPLAZAMIENTO
  • 9. Fx (N ) Fx W X1 X2 X(m) W = Fx ( x2 − x1 ) = Fx ∆x
  • 10. ¿Cuando no realizamos trabajo? No realizamos trabajo cuando el peso del cuerpo está dirigido verticalmente hacia abajo y la fuerza para sostenerlo actua verticalmente hacia arriba, si realiza un desplazamiento horizontal, no se realiza trabajo por cuanto no hay componente de la fuerza en la dirección del desplazamiento.
  • 11. F θ ∆X cos θ > 0 El trabajo es positivo
  • 12. F ∆X cos θ = 0 Las fuerzas perpendiculares al desplazamiento no realizan trabajo
  • 13. F θ ∆X cos θ <0 El trabajo es negativo
  • 14. W>0 WFg > 0 WFr < 0 WN= 0 m ov Fr mov θ N N Fg ∆x Fg α ∆x W= 0
  • 15. En el Sistema Internacional de medidas la unidad de medida es el joule ( J ) Joule = Newton . Metro una unidad poco usada es el ergio (erg) Ergio = Dina . centímetro
  • 16. Ejemplo 1: Un cuerpo es empujado en forma horizontal con una fuerza de 5 N y se desplaza 3 m. Calcular el trabajo realizado. F=5N W = F.d W = 5N . 3m W = 15 J d = 3m
  • 17. Ejemplo 2: Un cuerpo es jalado con una fuerza de 10 N la misma que forma un ángulo de 60º respecto a la dirección del desplazamiento, que trabajo realiza si se desplaza 2m. Fy F = 10N Fx d = 2m W= Fdcos 60º W = 10N.2m.0,5 W= 10 J
  • 18. Ejemplo 3: Un cuerpo de 50 N de peso es halado con una fuerza de 80 N la misma que forma un ángulo de 30º con la horizontal, si el cuerpo se desliza 4m horizontalmente y existe un coeficiente de fricción dinámico entre la superficie de 0,25. Calcular: El trabajo resultante. θ F = 80N µ = 0,25
  • 19. Diagrama de cuerpo libre FY N F Fr FX mg = 50N
  • 20.   Trabajo realizado por Fx es: w = F • ∆ x cos 30° W = 80N.4m.0,866 W= 277,12 J Trabajo realizado por la fuerza de fricción: N = P – Fx N= 50N – Fsen 30° N = 50N – 40N N = 10N Fd = 0,25 . 10N Fd = -2,5 N W = -2,5 N . 4m W = - 10J El trabajo resultante es: Wr = 277,12J – 10J Wr = 267,12J
  • 21. Compilado por: Dra. Zully Carvache Franco, MSc. Blog: http://fisicainteresante1.blogspot.co