Macanico

El trabajo mecanico se origino desde siempre; el trabajo mecánico en la vida diaria es muy intuitivo. Cuando una persona sube un objeto pesado desde la calle hasta un edificio, efectúa un trabajo. En el lenguaje corriente, la realización de un trabajo se relaciona con el consumo de energía. Así, los conceptos de trabajo y energía aparecen identificados no sólo en las teorías físicas, sino también en el lenguaje coloquial.

Al emplear maquinas podemos ahorrarnos trabajo, ya que al emplearlas se realiza trabajo sobre el cuerpo, se produce una transferencia de energía al mismo, por lo que puede decirse que el trabajo es energía en movimiento.

Cuando se levanta un objeto desde el suelo hasta la superficie de una mesa, por ejemplo, se realiza trabajo al tener que vencer la fuerza de la gravedad, dirigida hacia abajo; la energía comunicada al cuerpo por este trabajo aumenta su energía potencial. También se realiza trabajo cuando una fuerza aumenta la velocidad de un cuerpo, como ocurre por ejemplo en la aceleración de un avión por el empuje de sus reactores. La fuerza puede no ser mecánica, como ocurre en el levantamiento de un cuerpo o en la aceleración de un avión de reacción; también puede ser una fuerza electrostática, electrodinámica o de tensión superficial (véase Electricidad). Por otra parte, si una fuerza constante no produce movimiento, no se realiza trabajo. Por ejemplo, el sostener un libro con el brazo extendido no implica trabajo alguno sobre el libro, independientemente del esfuerzo necesario.

El concepto de trabajo mecánico aparece estrechamente vinculado al de fuerza. De este modo, para que exista trabajo debe aplicarse una fuerza mecánica a lo largo de una cierta trayectoria. En términos físicos, el trabajo W se define como el producto escalar de la fuerza aplicada por la distancia recorrida.

En términos físicos, el trabajo W se define como el producto escalar de la fuerza aplicada por la distancia recorrida.

donde a es el ángulo que forman la dirección de la fuerza y el desplazamiento.

Así pues, el trabajo es una magnitud escalar, que alcanza su valor máximo cuando la fuerza se aplica en la dirección y el sentido del movimiento.

De la definición anterior se deduce que las fuerzas aplicadas perpendicularmente a la dirección del movimiento producen un trabajo nulo.

WF=F.dcosθ

El trabajo depende del valor de la fuerza, del desplazamiento del cuerpo y de la dirección o ángulo que forme la fuerza aplicada con el desplazamiento.

Si la fuerza forma un ángulo comprendido entre 0° y 90°, el trabajo es positivo y varía desde su valor máximo (0°) hasta 0 (90°).

Si el ángulo está comprendido entre 90° y 180°, el trabajo es negativo y varía entre 0 y el mayor valor negativo.

De forma general se puede expresar el trabajo en función del ángulo que forma la fuerza con el desplazamiento utilizando la función trigonométrica coseno de un ángulo (cos ?):

W = F · s · cos ?

La unidad de trabajo en el Sistema Internacional (SI) es el julio ( J)· Un julio es el trabajo necesario para trasladar una fuerza de 1 N un espacio de 1 m.

1 J = 1 N · 1 m

Evidentemente, al ser el trabajo un intercambio de energía mecánica, las unidades de trabajo son las mismas que las de energía.

Las unidades del Trabajo Mecanico son:

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 (también th), 106 cal

Kilocaloría (kcal), 10³ cal

Caloría internacional (cal), unidad básica de este sistema

Frigoría, contraparte de la caloría, equivale a -1 caloría.

Kilopondímetro (kpm)

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

Sistema cegesimal

Ergio, 10-7 julios

Sistema técnico inglés

pie-libra (ft·lb)

Otras unidades

Kilovatio-hora

Caloría termoquímica (calTQ)

Termia EEC.

Litro-atmósfera (l·atm)

Formulas:

El trabajo se calcula mediante una integral de línea. En general, a otro nivel puedes hallar el trabajo si tienes el vector fuerza y el vector desplazamiento que produce esa fuerza en el cuerpo en que está aplicada. En este caso, el trabajo viene dado por el producto escalar de esos vectores.

W= F. r (F y r son vectores)

Este producto se puede evaluar como módulo de F, por módulo de r por el coseno del ángulo que forman esos vectores:

W= F.r..cosx

Si además la fuerza es paralela al desplazamiento tendremos:

W= F.d

Y si la fuerza es antiparalela al desplazamiento:

W=-F.d

Si la fuerza depende de un potencial (que por lo general a su vez es una función de la posición), como la fuerza eléctrica, gravitatoria y otras, el trabajo se puede calcular como la variación de la energía potencial cambiada de signo:

W= -(variación de la energía potencial)W= -[Ep(final)-Ep(inicial)]

Importancia del trabajo mecanico

El trabajo es importante porque es la condición fundamental de toda la vida humana. Es la condición misma del desarrollo del hombre a lo largo de su historia. El trabajo no es solamente un medio para producir bienes o riquezas tomándola de la historia. Es el motor que crea al hombre lo desarrolla , impulsa sus habilidades

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