Unidades de Trabajo

Unidades de Trabajo

Sistema Internacional de Unidades

• Julio o joule, unidad de trabajo en el SI

• Kilojulio: 1 kJ = 103 J

Sistema Técnico de Unidades

• kilográmetro o kilopondímetro (kgm) = 1 kilogramo-fuerza x 1 metro = 9,80665 J

Sistema Cegesimal de Unidades

• Ergio: 1 erg = 10-7 J

Sistema anglosajón de unidades

• Termia inglesa (th), 105 BTU

• BTU, unidad básica de trabajo de este sistema

Sistema técnico inglés

• Pie-libra fuerza (foot-pound) (ft-lb)

Otras unidades

• kilovatio-hora

• Caloría termoquímica (calTQ)

• Termia EEC.

• Atmósfera-litro (atm•L)

Ejercicios de Trabajo

1. Hallar el trabajo realizado para arrastrar un tren sobre la pista horizontal a una distancia de 8 m.La fuerza ejercida en la cuerda es de 75 N, formando un ángulo de 28° con la horizontal.

Datos:

d= 8m

F=75 N

W=?

Como la fuerza forma un ángulo con la horizontal, la formula a utiliza será

W=F•cos ɵ•d

W=(75 N)(cos 28°)(8m)

W=(75 N) /0.882)(8m)

W=529.2 joule

2. Un estudiante sostiene un libro de psicología que tiene una masa de 1.5 kg, afuera de una ventana del segundo piso de su casa, hasta que se cansa de sostenerlo, entonces lo suelta.

a) ¿Cuánto trabajo efectúa el estudiante sobre el libro por el simple hecho de sostenerlo afuera de la ventana?

b) ¿Cuánto trabajo efectúa la fuerza de gravedad durante el tiempo en el que el libro cae 3.0m?

Datos:

m= 1.5 kg

s= 3.0m

a) El estudiante solo sostiene el libro y se cansa pero como este permanece estacionario el trabajo es cero.

b) Al caer el libro la única fuerza que actúa sobre el es la gravedad (despreciando la resistencia).

W=F•s

W=(14.7N)(3.0m)

W=44.1 N•m

W=44.1joule

Se desconoce la fuerza por lo que se calcula así:

F=m•g

F=(1.5 kg)(9.8m/s²)

F=14.7 kg•m/s²

F=14.7 N

3. ¿Qué requiere más trabajo: subir un bulto de 420 N a una colina de 200 metros de altura, o un bulto de 210 N a una colina de 400 metros de altura? (no consideramos el ángulo de aplicación de la fuerza, que para ambos caso el mismo).

¿Por qué?

Apliquemos la fórmula simple:

T = F • d (Trabajo = fuerza por distancia)

Para el bulto 1

Para el bulto 2

Respuesta: Requieren el mismo trabajo, que es igual a fuerza por distancia

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