Trabajo Mecanico De Fisica

Trabajo Mecánico

El trabajo mecánico es una fuerza escalar producido solo cuando una fuerza mueve un cuerpo en su misma dirección. El trabajo mecanico es algo que puede medirse con precisión. Dos factores estan presentes cuando se reasliza un trabajo: la aplicación de una fuerza y el movimiento del objeto por efecto de esa fuerza.

unidades

Sistema Internacional de Unidades

Kilojulios, 103 julios

Julio, unidad básica de trabajo en el SI

Sistema inglés Termia inglesa (th), 105 BTU

BTU, unidad básica de trabajo este sistema

Sistema técnico de unidades Termia internacional

106 cal

Kilocaloría (kcal), 10³ cal

Kilopondímetro (kpm)

Caballos de vapor hora (HP/Hr.)= (HPr)

Sistema cegesimal

Ergio, 10-7 julios

Sistema técnico inglés

pie-libra (ft·lb)

Otras unidades [editar]Kilovatio-hora

Caloría termoquímica (calTQ)

Termia EEC.

Litro-atmósfera (l·atm)

Trabajo

En mecánica clásica, el trabajo que realiza una fuerza sobre un cuerpo equivale a la energía necesaria para desplazar este cuerpo.1 El trabajo es una magnitud física escalar que se representa con la letra (del inglés Work) y se expresa en unidades de energía, esto es en julios o joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades.

En el campo de la Física no se habla de trabajo simplemente, sino de Trabajo Mecánico y se dice que una fuerza realiza trabajo cuando desplaza su punto de aplicación en su misma dirección. El Trabajo Mecánico se puede designar con la letra T o W.

Cuando se levanta un objeto pesado contra la fuerza de gravedad se hace trabajo. Cuanto más pesado sea el objeto, o cuanto más alto se levante, mayor será el trabajo realizado. En todos los casos en los que se realiza un trabajo intervienen dos factores: (1) la aplicación de una fuerza y (2) el movimiento de un objeto, debido a la acción de dicha fuerza.

Considere el caso más simple en que la fuerza es constante y el movimiento es en línea recta y en la dirección de la fuerza. Entonces el trabajo que realiza la fuerza aplicada sobre un objeto se define como el producto de la fuerza por distancia que recorre el objeto. El trabajo es el producto de la componente de la fuerza que se ejerce en la dirección del movimiento por la distancia recorrida. En forma abreviada

Trabajo = Fuerza X distancia

T = F.d

Si levantas dos cargas a una altura de un piso, haces el doble de trabajo que si levantas una carga porque requiere el doble de fuerza para levantar el doble de peso. Análogamente, si levantas una carga a una altura de dos pisos en lugar de uno, realizas el doble trabajo porque la distancia es doble.Observa que en la definición de trabajo intervienen una fuerza y una distancia. Un levantador de pesas que sostiene sobre su cabeza unas pesas de 1000 New no realiza trabajo sobre la barra. Quizá se fatigue al hacerlo, pero si la barra no se mueve por la acción de la fuerza que él ejerce, el levantador de pesas no realiza trabajo alguno.

Fuerza resultante

En un sistema mecánico cuando tienes más de una fuerza actuando la suma vectorial de estas es la fuerza resultante.

La fuerza resultante es una fuerza que por si sola produciría el mismo efecto que todo el sistema de fuerzas.

Según el tipo de sistemas que veas depende la complejidad del calculo necesario, pudiendo resolverse también gráficamente.

Un ejemplo para ayudar:

Si dos caballos tiran de un carro en la misma dirección, uno con una fuerza de 150 kilogramos fuerza y el otro con una fuerza de 120 kilogramos fuerza, la fuerza resultante sería de 270 kilogramos fuerza. Puedes pensar que podríamos reemplazar los dos caballos por un buey que haga esa fuerza y obtendríamos el mismo resultado.

Ahora piensa que los pongamos a tirar a los mismos caballos en sentido opuesto, en ese caso la resultante será 30 kilogramos fuerza en dirección de caballo más fuerte.

energía cinética de un cuerpo es aquella energía que posee debido a su movimiento. Se define como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una masa determinada desde el reposo hasta la velocidad indicada. Una vez conseguida esta energía durante la aceleración, el cuerpo mantiene su energía cinética salvo que cambie su velocidad. Para que el cuerpo regrese a su estado de reposo se requiere un trabajo negativo de la misma magnitud que su energía cinética. Suele abreviarse con letra Ec o Ek (a veces también T o K).

En un sistema físico, la energía potencial es energía que mide la capacidad que tiene dicho sistema para realizar un trabajo en función exclusivamente de su posición o configuración. Puede pensarse como la energía almacenada en el sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Suele abreviarse con la letra o .

La energía potencial puede presentarse como energía potencial gravitatoria, energía potencial electrostática, y energía potencial elástica.

Más rigurosamente, la energía potencial es una magnitud escalar asociada a un campo de fuerzas (o como en elasticidad un campo tensorial de tensiones). Cuando la energía potencial está asociada a un campo de fuerzas, la diferencia entre los valores del campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier recorrido entre B y A.

Energía potencial asociada a campos de fuerzas

La energía potencial puede definirse solamente cuando la fuerza es conservativa. Si las fuerzas que actúan sobre un cuerpo son no conservativas, entonces no se puede definir la energía potencial, como se verá a continuación. Una fuerza es conservativa cuando se cumple alguna de las siguientes propiedades:

El trabajo realizado por la fuerza entre dos puntos es independiente del camino recorrido.

El trabajo realizado por la fuerza para cualquier camino cerrado es nulo.

Cuando el rotacional de la fuerza es cero.

La energía elástica o energía de deformación es el aumento de energía interna acumulado en el interior de un sólido deformable como resultado del trabajo realizado por las fuerzas que provocan la deformación.

Potencial armónico (caso unidimensional), dada una partícula en un campo de fuerzas que responda a la ley de Hooke (F= -k|r|) siendo k la constante de dicho campo, su energía potencial será V = 1/2 K |r|².

Energía de deformación (caso lineal general), en este caso la función escalar que da el campo de tensiones es la energía libre de Helmholtz por unidad de volumen f que representa la energía de deformación. Para un sólido elástico lineal e isótropo, la energía potencial elástica

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