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TRABAJO, POTENCIA Y SUS UNIDADES  DANIELA PEDRAZA # 24  ANDREA TORO # 32 ANGIE VELÁSQUEZ # 34  11° B
¿ Qué es trabajo? El trabajo se puede definir como aquella obra, producto que resulta de una actividad física o intelectual; una ocupación retribuida; esfuerzo humano aplicado a la producción de riqueza.
¿Cómo se define físicamente el trabajo realizado por una fuerza?      Consideremos un cuerpo sobre el cual se ejerce una fuerza F, constante; de tal forma que el movimiento del cuerpo se produce en la dirección en que actúa la fuerza.      Se define el trabajo realizado por la fuerza como el producto de la fuerza por el desplazamiento:      Si la fuerza no actúa en la dirección en que se produce el movimiento.      Se define el trabajo hecho por la fuerza sobre el cuerpo como el producto de la componente de la fuerza en la dirección del movimiento por la distancia que el cuerpo se mueve.  T = ( F cos θ) Δx
Condiciones que deben cumplirse para que una fuerza realice trabajo * Si la fuerza se ejerce en la dirección del movimiento: * Si la fuerza se ejerce tomando un ángulo con la dirección del movimiento: T = F . x T = F x cos θ
Entonces… ¿Cuándo la fuerza no realiza trabajo? De acuerdo con la definición de TRABAJO, al sostener un cuerpo levantado durante un largo o corto período de tiempo no se produce trabajo porque el desplazamiento es nulo; lo mismo que al transportar una maleta horizontalmente tampoco se realiza trabajo porque el ángulo que forman la fuerza y el desplazamiento es 90° y cos 90° = 0.  En conclusión: Cuando la fuerza y el desplazamiento son perpendiculares, la fuerza no realiza trabajo.
Unidades de trabajo La unidad C.G.S. de trabajo es el ERG, y es el trabajo efectuado por una dina al mover su punto de aplicación un centímetro en su propia dirección. Osea:                                                                                     erg = dina * cm.      O, recordando el significado de dina dado como:   erg = gm * cm2                                                                      seg2 La unidad M.K.S. de trabajo es el JOULE, y es el trabajo efectuado por un     newton al mover su punto de aplicación un metro en su propia dirección. O sea:                                          joule = newton * metro.   Puede probarse que:   1 JOULE = 107 ERG.   En efecto, como 1 newton = 100.000 dinas y 1m = 100 cm, resulta que                       1 joule = 100.000 dinas * 100 cm = 10.000.000 erg = 107 ergs.
La unidad inglesa de trabajo es el POUNDAL – PIE (foot - poundal) y es el trabajo de una fuerza de un poundal al mover su punto de aplicación un pie en su propia dirección. O sea:  poundal – pie = poundal * pie = 0,0421 joules.     También es unidad de trabajo la LIBRA – PIE (foot - pound) que es el trabajo de una libra – fuerza al mover su punto de aplicación un pie en su propia dirección. O sea:  libra – pie = lbf. * pie = 1,356 joules. Otra unidad de trabajo muy empleada es el KILOGRAMETRO (kgm.)que es el trabajo efectuado por un kilogramo – fuerza al mover su punto de aplicación un metro en su propia dirección. O sea:  kgm. = kgf. * metro = 9,8 joules. porque 1 kgf. = 9,8 newtons.
¿Qué es potencia? La potencia se define como la rapidez con la que se efectúa un trabajo. Por lo tanto, a una cantidad dada de trabajo efectuado en un intervalo largo de tiempo le corresponde una potencia muy baja, mientras que si la misma cantidad de trabajo se efectúa en un corto intervalo de tiempo, la potencia desarrollada es considerable.   La potencia es el trabajo realizado en la unidad de tiempo.  La potencia es el trabajo efectuado por una fuerza en la unidad de tiempo. O sea:                                    potencia =  trabajo ó              P = T                                             tiempo                                 t  donde T  es el trabajo realizado en el tiempo t. tel trabajo iempot.
Unidades de potencia La unidad C.G.S. de potencia es el ERG POR SEGUNDO y es la potencia de una máquina que realiza un trabajo de un erg. en un segundo. Apenas se usa porque es muy pequeña.  La unidad M.K.S. de potencia es el WATT y es la potencia de una máquina que realiza un trabajo de un joule en un segundo. O sea:   watt =  joule                                                      segundo     También se usan el kilowatt y el kilográmetro por segundo 1 kilowatt (Kw.) = 1.000 watts,           1    kgm. = 9,8 watts,                                                                            seg.      porque  1 kgm. = 9,8 joules.
   Otra unidad de potencia muy importante es el HORSE – POWER (H. P.) que es la potencia de una máquina que realiza un trabajo de 550 lb.-pie en un segundo. O sea:  1 H . P. = 550 lb.-pie = 745,7 watts = 76 kgm. (aprox.).                                       seg.                                    seg.     Estas equivalencias se obtienen recordando que 1 lbf.-pie = 1,356 joules y que 1 kgm. = 9,8 joules. Suele usarse también el caballo de vapor (C.V.) definido por: 1 C.V. = 75 kgm. = 735 watts (aprox.)                                            seg.     Un KILOWATT- HORA (Kw-h) es el trabajo realizado en una hora por una máquina cuya potencia es un kilowatt. 1 kilowatt-hora = 1.000 watts * 1 hora = 3.600.000 joules = 3,6 * 106  joules, porque 1 watt = 1 joule / seg. y 1 hora = 3.600 seg.
Equivalencias entre las unidades de trabajo (algunas)   1 Joule = 1 New . 1 m . 105  din                                               1 New    .   102 cm= 107 Ergios (dinas . cm).          1 m  1 Ergio = dinas . cm .1 New .   1 m.                                         105 din   102 cm       = 10-7 Joules. ( New . m). Equivalencias… Equivalencias entre las unidades de potencia (algunas)  1 H.P. = 76 kgm/seg. 9,8 Joule                                           1 kgm      = 744,8 Watt (Joule/seg).  1 H.P. = 76 kgm/seg . 9,8 Joule                                              1 kgm  . 1kw = 0,744 kw.     103 Watt  1 C.V = 75kgm/seg . 9,8 Joule                                             1 kgm        = 735 Watt ( Joule/seg).  1 C.V. =735 Watt. 1 kw = 0,735 kw.                                  103 Watt

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Trabajo, potencia y sus unidades

  • 1. TRABAJO, POTENCIA Y SUS UNIDADES DANIELA PEDRAZA # 24 ANDREA TORO # 32 ANGIE VELÁSQUEZ # 34 11° B
  • 2. ¿ Qué es trabajo? El trabajo se puede definir como aquella obra, producto que resulta de una actividad física o intelectual; una ocupación retribuida; esfuerzo humano aplicado a la producción de riqueza.
  • 3. ¿Cómo se define físicamente el trabajo realizado por una fuerza? Consideremos un cuerpo sobre el cual se ejerce una fuerza F, constante; de tal forma que el movimiento del cuerpo se produce en la dirección en que actúa la fuerza. Se define el trabajo realizado por la fuerza como el producto de la fuerza por el desplazamiento: Si la fuerza no actúa en la dirección en que se produce el movimiento. Se define el trabajo hecho por la fuerza sobre el cuerpo como el producto de la componente de la fuerza en la dirección del movimiento por la distancia que el cuerpo se mueve. T = ( F cos θ) Δx
  • 4. Condiciones que deben cumplirse para que una fuerza realice trabajo * Si la fuerza se ejerce en la dirección del movimiento: * Si la fuerza se ejerce tomando un ángulo con la dirección del movimiento: T = F . x T = F x cos θ
  • 5. Entonces… ¿Cuándo la fuerza no realiza trabajo? De acuerdo con la definición de TRABAJO, al sostener un cuerpo levantado durante un largo o corto período de tiempo no se produce trabajo porque el desplazamiento es nulo; lo mismo que al transportar una maleta horizontalmente tampoco se realiza trabajo porque el ángulo que forman la fuerza y el desplazamiento es 90° y cos 90° = 0. En conclusión: Cuando la fuerza y el desplazamiento son perpendiculares, la fuerza no realiza trabajo.
  • 6. Unidades de trabajo La unidad C.G.S. de trabajo es el ERG, y es el trabajo efectuado por una dina al mover su punto de aplicación un centímetro en su propia dirección. Osea: erg = dina * cm. O, recordando el significado de dina dado como: erg = gm * cm2 seg2 La unidad M.K.S. de trabajo es el JOULE, y es el trabajo efectuado por un newton al mover su punto de aplicación un metro en su propia dirección. O sea: joule = newton * metro. Puede probarse que: 1 JOULE = 107 ERG. En efecto, como 1 newton = 100.000 dinas y 1m = 100 cm, resulta que 1 joule = 100.000 dinas * 100 cm = 10.000.000 erg = 107 ergs.
  • 7. La unidad inglesa de trabajo es el POUNDAL – PIE (foot - poundal) y es el trabajo de una fuerza de un poundal al mover su punto de aplicación un pie en su propia dirección. O sea: poundal – pie = poundal * pie = 0,0421 joules. También es unidad de trabajo la LIBRA – PIE (foot - pound) que es el trabajo de una libra – fuerza al mover su punto de aplicación un pie en su propia dirección. O sea: libra – pie = lbf. * pie = 1,356 joules. Otra unidad de trabajo muy empleada es el KILOGRAMETRO (kgm.)que es el trabajo efectuado por un kilogramo – fuerza al mover su punto de aplicación un metro en su propia dirección. O sea: kgm. = kgf. * metro = 9,8 joules. porque 1 kgf. = 9,8 newtons.
  • 8. ¿Qué es potencia? La potencia se define como la rapidez con la que se efectúa un trabajo. Por lo tanto, a una cantidad dada de trabajo efectuado en un intervalo largo de tiempo le corresponde una potencia muy baja, mientras que si la misma cantidad de trabajo se efectúa en un corto intervalo de tiempo, la potencia desarrollada es considerable. La potencia es el trabajo realizado en la unidad de tiempo. La potencia es el trabajo efectuado por una fuerza en la unidad de tiempo. O sea: potencia = trabajo ó P = T tiempo t donde T es el trabajo realizado en el tiempo t. tel trabajo iempot.
  • 9. Unidades de potencia La unidad C.G.S. de potencia es el ERG POR SEGUNDO y es la potencia de una máquina que realiza un trabajo de un erg. en un segundo. Apenas se usa porque es muy pequeña. La unidad M.K.S. de potencia es el WATT y es la potencia de una máquina que realiza un trabajo de un joule en un segundo. O sea: watt = joule segundo También se usan el kilowatt y el kilográmetro por segundo 1 kilowatt (Kw.) = 1.000 watts, 1 kgm. = 9,8 watts, seg. porque 1 kgm. = 9,8 joules.
  • 10. Otra unidad de potencia muy importante es el HORSE – POWER (H. P.) que es la potencia de una máquina que realiza un trabajo de 550 lb.-pie en un segundo. O sea: 1 H . P. = 550 lb.-pie = 745,7 watts = 76 kgm. (aprox.). seg. seg. Estas equivalencias se obtienen recordando que 1 lbf.-pie = 1,356 joules y que 1 kgm. = 9,8 joules. Suele usarse también el caballo de vapor (C.V.) definido por: 1 C.V. = 75 kgm. = 735 watts (aprox.) seg. Un KILOWATT- HORA (Kw-h) es el trabajo realizado en una hora por una máquina cuya potencia es un kilowatt. 1 kilowatt-hora = 1.000 watts * 1 hora = 3.600.000 joules = 3,6 * 106 joules, porque 1 watt = 1 joule / seg. y 1 hora = 3.600 seg.
  • 11. Equivalencias entre las unidades de trabajo (algunas) 1 Joule = 1 New . 1 m . 105 din 1 New . 102 cm= 107 Ergios (dinas . cm). 1 m 1 Ergio = dinas . cm .1 New . 1 m. 105 din 102 cm = 10-7 Joules. ( New . m). Equivalencias… Equivalencias entre las unidades de potencia (algunas) 1 H.P. = 76 kgm/seg. 9,8 Joule 1 kgm = 744,8 Watt (Joule/seg). 1 H.P. = 76 kgm/seg . 9,8 Joule 1 kgm . 1kw = 0,744 kw. 103 Watt 1 C.V = 75kgm/seg . 9,8 Joule 1 kgm = 735 Watt ( Joule/seg). 1 C.V. =735 Watt. 1 kw = 0,735 kw. 103 Watt