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TRABAJOPOTENCIA
San Marino CollegeMiss: Marjorie Fuentes V
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OBJETIVOS
1. Comprender el concepto de trabajo mecánico.
2. Comprender el concepto de potencia mecánica.
3. Aplicar las ecuaciones de trabajo y potencia a la resolución de problemas.
3
TRABAJO MECÁNICOSi un cuerpo experimenta un desplazamiento por la acción de una fuerza externa, se dice que esa fuerza ha realizado un trabajo mecánico
Unidades para trabajoS.I.= Joule = (N · m)
Para que exista trabajo, desde el punto de vista físico, deben cumplirse dos condiciones:
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Que se ejerza una fuerza.
Que esta se realice a lo largo de un desplazamiento que no sea perpendicular a la fuerza.
5
RELACIÓN ENTRE LA FUERZA Y EL TRABAJO
F
F
6
RELACIÓN ENTRE LA FUERZA Y EL TRABAJO
F
D
F
7
8
EJERCICIO
A
Usted está a la entrada del colegio con una mochila de 1,5 [kg], va a almorzar a su casa que está a una distancia de 1.000 [m] y vuelve al mismo punto. Determine el trabajo realizado por la mochila.
A) 0 [J]B) 1.500 [J]C) 3.000 [J]D) 15.000 [J]E) 30.000 [J]
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EJERCICIO
C
Un niño camina junto a su hermano en bicicleta. Si en cierto momento el niño aplica una fuerza constante de 2,5 [N] para impulsar a su hermano, una vez que éste ha recorrido 5 [m], dicha fuerza habrá efectuado un trabajo mecánico igual a:
A) 5 [J]B) 7,5 [J]C) 12,5 [J]D) 20 [J]E) 25 [J]
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INTERPRETACIÓN GRÁFICA
En un gráfico Fuerza
versus distancia F/d, el
área bajo la curva
representa el trabajo
realizado por la fuerza.
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POTENCIA MECÁNICAPara medir la rapidez con que se realiza el trabajo, se define la potencia
empleado tiempofuerza lapor realizado trabajo
P
tW
P Unidad para PotenciaS.I.= Joule/segundo = Watt
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EJERCICIO
D Aplicación
Una persona arrastra una caja de 60 [kg] a lo largo de 10 [m] con una fuerza de 240 [N]. Luego lo levanta hasta un camión cuya plataforma está a 0,80 [m] de altura. Si el proceso tomó 2 minutos, entonces el trabajo total y la potencia desarrollada por la persona son respectivamente:
A) 1.500 [J] y 3 [W]B) 2.000 [J] y 6 [W]C) 2.400 [J] y 12 [W]D) 2.880 [J] y 24 [W]E) 3.200 [J] y 36 [W]
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SÍNTESIS
EnergíaEnergía
Capacidad Capacidad para efectuarpara efectuar
TrabajoTrabajo
Rapidez con Rapidez con que se efectúaque se efectúa
Puede serPuede ser
PositivoPositivo
NegativoNegativo
NuloNulo
PotenciaPotencia
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