TRABAJO Y CINÉTICA PARA CÉSAR

DEFINICIÓN DE TRABAJO

En mecánica clásica, el trabajo que realiza una fuerza sobre un cuerpo equivale a la energía necesaria para desplazar este cuerpo. El trabajo es una magnitud física escalar que se representa con la letra (del inglés Work)

UNIDAD DE MEDIDA DE TRABAJO

Se expresa en unidades de energía, esto es en julios o joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades.

ECUACIÓN QUE RIGE EL TRABAJO

Ya que por definición el trabajo es un tránsito de energía, nunca se refiere a él como incremento de trabajo, ni se simboliza como ΔW. Matemáticamente se expresa como:

Donde es el módulo de la fuerza, es el desplazamiento y es el ángulo que forman entre sí el vector fuerza y el vector desplazamiento (véase dibujo).

EJERCICIOS DE TRABAJO

1. Un remolcador ejerce una fuerza constante de 5000 Newton sobre un barco que se mueve con rapidez constante a través de una bahía. Cuanto trabajo hace el remolcador sobre el barco en una distancia de 3 km.

W = F * d = 5000 * 3 = 15000 Newton * metro

W = 15000 julios

2. Fátima en un supermercado empuja un carrito con una fuerza de 35 Newton dirigida a un ángulo de 250 hacia abajo desde la horizontal. Encuentre el trabajo que realiza Fátima conforme se mueve por un pasillo de 50 m. de longitud.

FX = F cos 25

FX = 35 * cos 25

FX = 35 * 0,9063

FX = 31,72 Newton

W = FX * d = 31,72 * 50 = 1586,03 Newton * metro

W = 1586,03 julios

ENERGÍA CINÉTICA

La Energía cinética (Ec) es la energía asociada a los cuerpos que se encuentran en movimiento, depende de la masa y de la velocidad del cuerpo. Ej.: El viento al mover las aspas de un molino.

UNIDAD DE MEDIDA DE ENERGÍA CINÉTICA

La energía cinética, Ec, se mide en julios (J), la masa, m se mide en kilogramos (kg) y la velocidad, v, en metros/segundo (m/s).

ECUACIÓN QUE RIGE LA Ec

EJERCICIOS DE ENERGÍA CINÉTICA

1. En una curva peligrosa, con límite de velocidad a 40 kilómetros/hora, circula un coche a 36 kilómetros/hora. Otro, de la misma masa, 2000 kilogramos, no respeta la señal y marcha a 72 kilómetros/hora.

¿Qué energía cinética posee cada uno?

¿Qué consecuencias deduces de los resultados?

2. Una locomotora de 95 ton de masa que desarrolla una velocidad de 40 m/s, aplica los frenos y recorre 6,4 km antes de detenerse.

(a) ¿Cuál es el trabajo ejercido por los frenos?

(b) ¿Cuál es la fuerza ejercida por los frenos?

(c) ¿Cuánto demora el vagón en frenar?

(d) ¿Qué potencia se requirió

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