En Física el concepto de trabajoEn Física el concepto de trabajo se aplica exclusivamente a se aplica exclusivamente a

aquellas acciones cuyo efecto aquellas acciones cuyo efecto inmediato es un movimiento. inmediato es un movimiento.

Consiste en vencer una Consiste en vencer una resistencia comunicándole un resistencia comunicándole un movimiento. El rozamiento, el movimiento. El rozamiento, el

peso y la inercia son las peso y la inercia son las resistencias mas frecuentes.resistencias mas frecuentes.

TrabajoTrabajo es la magnitud física que es la magnitud física que relaciona una fuerza con el relaciona una fuerza con el desplazamiento que origina. En el desplazamiento que origina. En el Sistema Internacional de Unidades se Sistema Internacional de Unidades se mide en Julios (N · m). Su expresión mide en Julios (N · m). Su expresión matemática es: matemática es:

W = Fx. X

W = Trabajo (j)

Fx = Componente de la fuerzas en la dirección del desplazamiento (N).

X = Desplazamiento (m).

TRABAJO NETO O TOTALTRABAJO NETO O TOTAL

• Cuando varias fuerzas actúan Cuando varias fuerzas actúan sobre un cuerpo en movimiento, sobre un cuerpo en movimiento, el trabajo neto es el que el trabajo neto es el que desarrolla la fuerza resultante o desarrolla la fuerza resultante o es la suma de los trabajos es la suma de los trabajos efectuados por cada una de las efectuados por cada una de las fuerzas.fuerzas.

W NETO = FR . d

EL TRABAJO NETO PUEDE SER :EL TRABAJO NETO PUEDE SER :

POSITIVOPOSITIVO : : cuando el movimiento cuando el movimiento del cuerpo es acelerado.del cuerpo es acelerado.

NEGATIVONEGATIVO : : cuando el cuando el movimiento del cuerpo es movimiento del cuerpo es desacelerado.desacelerado.

CERO O NULOCERO O NULO : : en particular en particular cuando el movimiento del cuerpo cuando el movimiento del cuerpo es con velocidad constante.es con velocidad constante.

EJEMPLOEJEMPLO

Hallar el trabajo en el grafico mostrado, Hallar el trabajo en el grafico mostrado, no existe rozamiento. (g = 10m/s).no existe rozamiento. (g = 10m/s).

6Kg

N10N

60N

80N

d = 5m

móv.

W NETO = FR . dW NETO = (80 - 10) . 5

W NETO = 350 J

En la grafica En la grafica fuerza (F) versus fuerza (F) versus posición (X), se posición (X), se cumple que el cumple que el área bajo la área bajo la grafica grafica representa el representa el trabajo realizado.trabajo realizado.

WW = Área = = Área =

WW = =

F

A

X

F(N)

X(m)0 b . h 2

Fx 2

Es la cantidad de trabajo efectuado por Es la cantidad de trabajo efectuado por unidad de tiempo. Esto es equivalente unidad de tiempo. Esto es equivalente a la velocidad de cambio de energía en a la velocidad de cambio de energía en un sistema o al tiempo empleado en un sistema o al tiempo empleado en realizar un trabajo, según queda realizar un trabajo, según queda definido pordefinido por: :

Donde:P : es la potencia.

E : es la energía total o trabajo. t : es el tiempo.

P = E t

POTENCIA MECANICA.POTENCIA MECANICA.

Es una magnitud escalar que nos Es una magnitud escalar que nos indica el tiempo en el que se indica el tiempo en el que se realiza el trabajo.realiza el trabajo.

Es el trabajo realizado por una Es el trabajo realizado por una máquina o una persona en un máquina o una persona en un determinado intervalo de determinado intervalo de tiempo.tiempo.P = w

t

LA POTENCIA SE PUEDE LA POTENCIA SE PUEDE CALCULAR CÓMO:CALCULAR CÓMO:

P =F . d t

P = F . V

EJEMPLOEJEMPLO Se eleva un bloque de masa 3 kg a velocidad constante hasta una Se eleva un bloque de masa 3 kg a velocidad constante hasta una

altura de 5 m en 2 s, tal como se muestra en la figura. Hallar la altura de 5 m en 2 s, tal como se muestra en la figura. Hallar la potencia de la fuerza "F".potencia de la fuerza "F".

g F

SOLUCION

d= 5m v

F

mg

F

mg

P =W t

=F . d t

P = m .g. d t

P = 3 . 10. 5 2

P = 75 W

La energía es la capacidad o actitud que tiene La energía es la capacidad o actitud que tiene un cuerpo o sistema para realizar un trabajo. un cuerpo o sistema para realizar un trabajo. La energía se puede presentar de diferentes La energía se puede presentar de diferentes formas; como: mecánica, calorífica, luminosa, formas; como: mecánica, calorífica, luminosa, química, magnética, nuclear, etc.química, magnética, nuclear, etc.

La energía es una magnitud escalar; tiene la La energía es una magnitud escalar; tiene la misma fórmula dimensional que el trabajo. misma fórmula dimensional que el trabajo. Por lo tanto, en el sistema internacional, la Por lo tanto, en el sistema internacional, la energía se mide en joules (J). Cualquiera sea energía se mide en joules (J). Cualquiera sea la forma de la energía, ésta sólo puede la forma de la energía, ésta sólo puede presentarse en dos estados: cinético y presentarse en dos estados: cinético y

potencialpotencial. . Cinético, cuando está Cinético, cuando está manifestándose, y potencial cuando se manifestándose, y potencial cuando se encuentra almacenado, concentrado, listo encuentra almacenado, concentrado, listo para manifestarse.para manifestarse.

CLASES DE ENERGIACLASES DE ENERGIA ENERGÍA MECÁNICA (EM):ENERGÍA MECÁNICA (EM): Un sistema puede tener Un sistema puede tener

energía mecánica como consecuencia de su ubicación energía mecánica como consecuencia de su ubicación su arreglo molecular interno o su movimiento.su arreglo molecular interno o su movimiento.

ENERGÍA CINÉTICA (EK):ENERGÍA CINÉTICA (EK): Es la capacidad deEs la capacidad de un un cuerpo para realizar un trabajo en virtud de su velocidad.cuerpo para realizar un trabajo en virtud de su velocidad.

EEKK = 1mV = 1mV22

22

ENERGÍA POTENCIAL GRAVITATORIA (EP):ENERGÍA POTENCIAL GRAVITATORIA (EP): Es laEs la aptitud que tiene un cuerpo para efectuar un trabajo en aptitud que tiene un cuerpo para efectuar un trabajo en virtud de su posición.virtud de su posición.

EEPP = mgh = mgh

• ENERGÍA POTENCIAL ELÁSTICA (EPE): Es la energía que poseen los cuerpos debido a su elasticidad.

EPE = 1 K X 2

2

• ENERGÍA MECÁNICA TOTAL (EM): La energía mecánica total de un cuerpo en un instante, es la suma de la energía cinética y potencial que posee el cuerpo en el instante considerado.

EM = EK + EP