Post on 22-Jan-2016
Unidad Mecánica: Trabajo mecánico y conservación de la energía
Departamento de CienciaProfesor David Valenzuela
Objetivos: Calcular el trabajo hecho por
fuerzas constantes. Reconocer la influencia del
ángulo de la fuerza con el desplazamiento, en el trabajo.
Calcular la potencia de un trabajo.
Reconocer la importancia de la energía para el desarrollo del hombre.
Debatir y conversar sobre la crísis energética mundial.
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Unidad Mecánica: Trabajo mecánico y conservación de la energía
d FW
cos d FW
Si un cuerpo experimenta un desplazamiento por la acción de una fuerza externa, se dice que esa fuerza ha realizado un trabajo mecánico
Unidades para trabajo
S.I.= Joule = [N · m]
C.G.S.=Ergios =[dina· cm]
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F
F
Influencia del ángulo en el Influencia del ángulo en el trabajo resultante.trabajo resultante.
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F
D
F
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Ejemplo I
Usted está a la entrada del Colegio Carlo Magno con una mochila de 1,5 [kg], va a almorzar a su casa que está a una distancia de 1.000 [m] y vuelve al mismo punto. Determine el trabajo realizado por la mochila.
A) 0 [J]B) 1.500 [J]C) 3.000 [J]D) 15.000 [J]E) 30.000 [J] A
Conocimiento
Unidad la luz: Refracción de la luz
Departamento de CienciaProfesor David Valenzuela
Un niño camina junto a su hermano en bicicleta. Si en cierto momento el niño aplica una fuerza constante de 2,5 [N] para impulsar a su hermano, una vez que éste ha recorrido 5 [m], dicha fuerza habrá efectuado un trabajo mecánico igual a:
A) 5 [J]B) 7,5 [J]C) 12,5 [J]D) 20 [J]E) 25 [J] C
Comprensión
Ejemplo II
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Unidad Mecánica: Trabajo mecánico y conservación de la energía
Una persona arrastra un cuerpo sobre una superficie horizontal, ejerciendo sobre él una fuerza de F=100 [N], como se muestra en la figura:
a) ¿Cuál es el valor de ángulo entre la fuerza y el desplazamiento? b) ¿Cuál fue el trabajo realizado por la persona? c) Identifique en la figura los vectores que representan el peso del cuerpo y la normal. ¿Cuál es el ángulo que cada una forma con el desplazamiento? d) Entonce el trabajo hecho por la fuerza peso y la normal es ....
P
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Para medir la rapidez con que se realiza el trabajo, se define la potencia
empleado tiempofuerza lapor realizado trabajo
P
tW
P Unidad para Potencia
S.I.= Joule/segundo = Watt
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Unidad Mecánica: Trabajo mecánico y conservación de la energía
Una persona arrastra una caja de 60 [kg] a lo largo de 10 [m] con una fuerza de 240 [N]. Luego lo levanta hasta un camión cuya plataforma está a 0,80 [m] de altura. Si el proceso tomó 2 minutos, entonces el trabajo total y la potencia desarrollada por la persona son respectivamente:
A) 1.500 [J] y 3 [W]B) 2.000 [J] y 6 [W]C) 2.400 [J] y 12 [W]D) 2.880 [J] y 24 [W]E) 3.200 [J] y 36 [W] D
Aplicación
Ejemplo III
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Unidad Mecánica: Trabajo mecánico y conservación de la energía
La potencia que desarrolla una grúa para llevar un cuerpo de 200 [kg] en un minuto, desde el suelo a una altura de 0,08 [km] con una aceleración de 7,5 [m/s2] es:
A) 2 [kW]B) 2 [kJ]C) 4 [kW]D) 4 [kJ]E) 8 [kW] A
Aplicación
Ejemplo IV
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Rendimiento y Caballos de Fuerza
P=Wt
= F ·d · cost
=F · v · cos
La potencia también se puede medir en caballos de fuerza 1 CV = 735 W
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EnergíaEnergía
Capacidad Capacidad para efectuarpara efectuar
TrabajoTrabajo
Rapidez con Rapidez con que se efectúaque se efectúa
Puede serPuede ser
PositivoPositivo
NegativoNegativo
NuloNulo
PotenciaPotencia