El documento habla sobre trabajo y energía. Define trabajo como el producto escalar entre fuerza y desplazamiento. Explica que el trabajo es una magnitud escalar medida en Joules. También describe que el trabajo resultante es la suma algebraica de los trabajos individuales de varias fuerzas, y que cuando una fuerza realiza trabajo sobre un sistema solo cambiando su velocidad, ese trabajo es igual al cambio en la energía cinética del sistema. Además, introduce el concepto de energía potencial asociada a la interacción entre partículas a través de fuerzas internas

1. TRABAJO Y ENERGIA Prof.: Lauro Gamarra Arturo Lic. Físico

2. F TRABAJO Es una Magnitud Escalar. El trabajo efectuado por una fuerza aplicada durante un cierto desplazamiento se define como el producto escalar del vector fuerza por el vector desplazamiento. Entendemos por trabajar a cualquier acción que supone un esfuerzo. En Física el concepto de trabajo se aplica exclusivamente a aquellas acciones cuyo efecto inmediato es un movimiento.

3. Unidades En el Sistema Internacional, es el JOULE (newton por metro). Donde 1 Joule (J) es el trabajo realizado por una fuerza de 1 newton para provocar el desplazamiento de un cuerpo igual a 1 metro en la misma dirección de la fuerza …………………… (1) ………………… (2) ……… ..………(3) Remplazando las ecuaciones (3) y (2) en la ecuación 1

4. El producto de se denomina fuerza efectiva , y es la proyección de la fuerza en dirección del desplazamiento, es decir:

5. Ejemplo: Si el cuerpo se desplaza horizontalmente (1 metro) y se ejerce un trabajo perpendicular a ella (100 newton), el trabajo realizado por esta fuerza es: O sea el cargar el peso de la mochila horizontalmente, no se hace trabajo, porque la fuerza (el peso) y el desplazamiento son perpendiculares. Fuerza Desplazamiento Fuerza Desplazamiento

6. Trabajo Resultante Cuando varias fuerzas ejercen trabajo , hay que distinguir entre trabajo positivo y negativo. Si la Fuerza y desplazamiento son en el mismo sentido, el trabajo es positivo. Si se ejercen en sentido contrario, el trabajo es negativo. Trabajo Resultante es la suma algebraica de los trabajos individuales que se ejercen por varias fuerzas en un mismo cuerpo. (Es igual al trabajo de la fuerza neta).

7. Gráficos Trabajo Fuerza v/s desplazamiento El área es el trabajo W = F x d W = F x d W = 10N x 25m = 250 J La Fuerza es constante 0 d (m) Fuerza (newton) 10 W = F x d 25

8. Gráficos Trabajo Fuerza v/s desplazamiento La Fuerza varía El área es el trabajo W = F x d 2

9. Movimiento en una dimensión cuando la fuerza es variable F(x) es el vector fuerza aplicado al objeto en dirección x. Diferente en cada punto de la trayectoria Trabajo total = suma trabajos en cada desplazamiento infinitesimal

10. Cuando el movimiento es en tres dimensiones y la fuerza es variable Resultado general: El trabajo total es la suma de trabajos en las direcciones infinitesimales de desplazamiento. Puede depender del camino

11. Trabajo y Energía Cinética F m F m Donde la Según la segunda Ley de Newton Remplazando en la ecuación (1) A B

12. Entonces: Cuando se realiza trabajo sobre un sistema y el único cambio que se produce en el sistema es el de su rapidez, el trabajo realizado por la fuerza neta es igual al cambio de su energía cinética

13. Energía Potencial Consideraremos sistemas de dos o mas partículas que interactúan entre sí, a través de una fuerza que es interna. Por ejemplo un sistema: Tierra- pelota que interactúan a través de la fuerza gravitatoria. El trabajo realizado por el agente externo (la fuerza de ascenso F), es: La expresión mgy se denomina energía potencial gravitacional (Ep). mg y b y a  y mg

14. Teorema de conservación de la Energía Mecánica Si todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo son conservativas la Energía Mecánica se conserva. FNC =0  EM =cte