Fisica

1. PHYSICS

2. HELICO | WORKSHOP
El bloque sujetado con el
cable de la grúa torre se
desplaza hacia arriba, donde
se observa que la fuerza de
tensión logra subirlo y la fuerza
de gravedad del bloque se
opone al movimiento.
𝐅𝐠
𝐓
La Minivan sujetado con el
cable y a la vez con el
helicóptero se desplaza hacia la
derecha, donde se observa que
la fuerza de tensión logra
desplazarlo.
Solo las fuerzas
que logren
desplazar a los
cuerpos, realizan
trabajo mecánico.
𝐅

3. HELICO | THEORY
El TRABAJO MECÁNICO es la
actividad mediante la cual se transfiere
movimiento mecánico de un cuerpo a otro
mediante una fuerza.
Se debe considerar:
El trabajo mecánico se caracteriza con una
cantidad física escalar, denominada:
CANTIDAD DE TRABAJO MECÁNICO
(WA→B
F
)
“El trabajo mecánico es efectuado por
fuerzas, que logran el movimiento de los
cuerpos.”

4. HELICO | THEORY
Si la fuerza que realiza el trabajo es constante, el valor de la cantidad de
trabajo se obtiene con:
WA→B
F
= F · d
Unidad: N m = joule = J
F: Módulo de la fuerza (N)
d: Distancia (m)
Donde:
F

5. HELICO | THEORY
A. CANTIDAD DE TRABAJO POSITIVO B. CANTIDAD DE TRABAJO NEGATIVO
C. NO REALIZA TRABAJO
A B
𝒅
F
𝑣
A B
𝒅
F
𝑣
A B
𝒅
F
𝑣
𝑾𝑨→𝑩
𝑭
= +𝐅. 𝐝 𝑾𝑨→𝑩
𝑭
= −𝐅. 𝐝
𝑾𝑨→𝑩
𝑭
= 𝟎 𝐉

6. HELICO | THEORY
NOTA: Solo realizan trabajo mecánico fuerzas paralelas al movimiento.
D. CANTIDAD DE TRABAJO NETO
A B
𝒅
𝑾𝑨→𝑩
𝐍𝐄𝐓𝐎
= 𝑾𝐅𝟏 + 𝑾𝐅𝟐 + 𝑾𝐅𝟑
𝑣
F1
F2
F3
𝑾𝑨→𝑩
𝐍𝐄𝐓𝐎
= 𝐅𝐑. 𝐝
A B
𝒅
𝐹𝑥
𝐹𝑦 F
𝑣
𝑾𝑨→𝑩
𝑭
= 𝐅𝒙. 𝒅

7. HELICO | PRACTICE
Determine la cantidad de trabajo realizado
por la fuerza 𝐅 al desplazar al bloque de A
hacia B.
RESOLUCIÓN:
La fuerza realiza una cantidad de
trabajo positivo.
Reemplazando:
𝑾𝑨→𝑩
𝑭
= +𝟏𝟎 𝐍 · 𝟓 𝒎
Para el BLOQUE en movimiento
aplicamos:
∴ 𝑾𝑨→𝑩
𝑭
= +𝟓𝟎 𝑱
A B
5 𝑚
F = 10 N
𝑣
1
𝑾𝑨→𝑩
𝑭
= +𝐅. 𝐝

8. HELICO | PRACTICE
Determine el módulo de F si su
cantidad de trabajo es +90 J desde A
hasta B.
RESOLUCIÓN:
La fuerza realiza una cantidad de
trabajo positivo.
Reemplazando:
+90 𝐽 = +𝐅. 3 𝑚
Para el BLOQUE en movimiento
aplicamos:
∴ 𝐅 = 𝟑𝟎 𝐍
A B
d = 3 𝑚
F
𝑣
2
𝑾𝑨→𝑩
𝑭
= +𝐅. 𝐝

9. HELICO | PRACTICE
El cuerpo mostrado se desplaza de A
hacia B. Determine la cantidad de
trabajo que desarrolla F.
RESOLUCIÓN:
La fuerza realiza una cantidad
de trabajo negativo.
Reemplazando:
𝑾𝑨→𝑩
𝑭
= −𝟖 𝐍. 𝟓 𝒎
Para el BLOQUE en movimiento
aplicamos:
∴ 𝑾𝑨→𝑩
𝑭
= −𝟒𝟎 𝑱
A B
5 𝑚
F = 8 N
𝑣
3
𝑾𝑨→𝑩
𝑭
= −𝐅. 𝐝

10. HELICO | PRACTICE
F = 60 N
𝑣
37°
Determine la cantidad de trabajo
realizado por 𝑭 sobre el bloque al
ser desplazado de A hacia B.
RESOLUCIÓN:
realizan trabajo mecánico las fuerzas
paralelas al movimiento; en este caso
cantidad de trabajo positivo.
Reemplazando:
𝑊𝐴→𝐵
𝐹
= 48 N. 5 𝑚
Para el BLOQUE en movimiento aplicamos:
∴ 𝑾𝑨→𝑩
𝑭
= 𝟐𝟒𝟎 𝑱
A B
𝑑 = 5 𝑚
𝐹𝑥
𝐹𝑦
= 5𝑘
= 4𝑘
= 3𝑘
Al descomponer 60 N:
Del ⊿Notable 37° 𝑦 53°
5𝑘 = 60 N → 𝑘 = 12 N
𝐹𝑥 = 4𝑘 = 48 N
𝐹𝑦 = 3𝑘 = 36 N
𝐹𝑥
𝑣
4
𝑾𝑨→𝑩
𝑭
= 𝐅𝒙. 𝐝

11. HELICO | PRACTICE
Determine la cantidad de trabajo neto
que realizan las fuerzas cuando el
bloque se desplaza de A hacia B.
RESOLUCIÓN
Realizamos el diagrama de cuerpo
libre para el bloque.
Reemplazando:
𝑾𝑨→𝑩
𝐍𝐄𝐓𝐎
=
Por lo tanto; para el BLOQUE en
movimiento aplicamos:
∴ 𝑾𝑨→𝑩
𝐍𝐄𝐓𝐎
= +𝟏𝟒 𝑱
A B
𝒅 = 𝟕𝒎
𝑣
F1 = 10 N
F2 = 8 N
Fg
FN
Las fuerzas perpendiculares al
movimiento no realizan trabajo.
+𝟏𝟎 𝐍 . 𝟕 𝒎
−𝟖 𝐍 . 𝟕 𝐦
𝑾𝑨→𝑩
𝐍𝐄𝐓𝐎
= +𝟕𝟎 𝑱 − 𝟓𝟔 𝑱
5
𝑾𝑨→𝑩
𝐍𝐄𝐓𝐎
= 𝑾𝐅𝐠 + 𝑾𝐅𝐍 + 𝑾𝐅𝟏 + 𝑾𝐅𝟐

12. HELICO | PRACTICE
Un niño con su triciclo jala una caja de
madera con una fuerza horizontal de
módulo 40N como se muestra en la
figura, si la fuerza que ejerce la casa de
muñecas es de módulo 30 N y el
módulo de la fuerza de la fuerza de
rozamiento departe del piso a ella es
de 10 N. ¿Cuál es la cantidad de trabajo
desarrollado por la fuerza resultante
sobre la caja?.
10 m
RESOLUCION
Realizando el D.C.L. de la caja .
f=10N
F=40N
F1=30N
6
La cantidad de trabajo de la fuerza resultante es
igual a la cantidad de trabajo neto .
A B
𝑊𝐴𝐵
𝐹𝑅
𝑊𝐴𝐵
𝑁𝐸𝑇𝑂
𝑊
𝐴𝐵
𝑓
𝑊𝐴𝐵
𝐹1
𝑊𝐴𝐵
𝐹
+
+
=
=
𝑊𝐴𝐵
𝐹𝑅
𝑊𝐴𝐵
𝑁𝐸𝑇𝑂
0 +
=
= 40N x 10m – 10N x 10m
𝑊𝐴𝐵
𝐹𝑅
𝑊𝐴𝐵
𝑁𝐸𝑇𝑂
+ 400 J – 100 J
=
=
𝑾𝑨𝑩
𝑭𝑹
𝑾𝑨𝑩
𝑵𝑬𝑻𝑶
+ 300 J
=
=

13. HELICO | PRACTICE
g = 10 𝑚/𝑠2
.
RESOLUCIÓN:
Realizamos el diagrama de cuerpo
libre para la esfera .
Por lo tanto; para la esfera en
movimiento aplicamos :
∴ 𝑾𝑨→𝑩
𝐅𝐠
= +𝟑𝟎𝟎 𝑱
La fuerza de gravedad genera
movimiento mecánico.
𝑾𝑨→𝑩
𝐅𝐠
= +𝟐𝟎 𝐍. 𝟏𝟓 𝒎
Fg = 20 N
𝑾𝑨→𝑩
𝐅
= +𝐅. 𝒅
Si la fuerza aplicada a un cuerpo logra
modificar su movimiento decimos que
realiza trabajo mecánico .
Si Luis deja caer una esfera en el punto
A, la cual llega al piso en el punto B.
¿Cuál es la cantidad de trabajo
mecánico de la fuerza de gravedad ?
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