TRABAJO MECÁNICO (W)
El trabajo mecánico realizado por una fuerza consiste en vencer una resistencia comunicándole un movimiento. El rozamiento, el peso y la inercia son las resistencias más frecuentes; la fuerza debe mantener sus tres elementos: dirección, módulo y sentido.
W = F cos α d
Unidades en el S. I.: Joule = Newton . metro
J = N . m
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W
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F
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d
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joule
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newton
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metro
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J
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N
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m
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Otra Unidad: C.G.S: Ergio (Dina . cm)
Casos Particulares:
a) Cuando: α = 0 cuando entre la fuerza y el desplazamiento el ángulo es cero grados
b) Cuando: α = 180º cuando entre la fuerza y el desplazamiento el ángulo es 180º grados
c) Cuando: α = 90° Cuando entre la fuerza y el desplazamiento el ángulo es 90°
Trabajo neto o total:
Es igual a la suma algebraica de los trabajos realizados por cada una de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo.
Wneto = W1 + W2 + W3 + … Wneto = Fresultante x d
Grafica Fuerza – vs - Tiempo
El trabajo realizado por una fuerza constante, gráficamente se representa mediante la línea horizontal.
W = Área Sombreada W = F x d
Otras Unidades de medidas que se usan:
1 KW x h = kilo x Watt x hora
1KW x h = 3,6 x 10 elevado a 6. Joule
POTENCIA MECÁNICA (P)
Ecuaciones:
Otras Unidades. 1 H P = 746 watt 1 C V = 735 watt 1 KW = 10 elevado a 3. w
Donde: H P = Horse Power
C V= Caballo de vapor
Eficiencia mecánica (n)
Es aquel coeficiente adimensional que nos indica el grado de rendimiento de una máquina.
Potencia Entregada = Potencia Útil + Potencia Perdida
PE PU PP
Para hallar la eficiencia mecánica:
ENERGÍA:
La energía es una magnitud escalar, que mide la cantidad de calor acumulado o es la capacidad para realizar trabajo. Se mide en las mismas Unidades que el Trabajo mecánico (J, erg.) y se presenta en diversas formas: Cinética, potencial, potencial elástica, mecánica, eléctrica, calorífica, nuclear, luminosa, etc.
Energía Mecánica (EM)
La Energía Mecánica que vamos s tratar son: Energía Potencial Gravitacional y la Energía Cinética, esta energía lo poseen los cuerpos debido a su interacción con otras.
EM = ECinètica + EPotencial
A) Energía Cinética (EC)
Es la que posee un cuerpo cuando se encuentra en movimiento y que se debe a su velocidad.
EC = ½ m v2 Donde m = masa (kg)
V = Velocidad (m/s)
B) Energía Potencial Gravitatoria (EP)
Es la capacidad de energía que tiene un cuerpo almacenado listo para emprender un determinado trabajo; depende de la altura donde se encuentra ubicada con respecto a un sistema de referencia.
EP = m g h = Peso x h Donde: m = masa (kg)
g = Aceleración de la gravedad (m/s2)
h = altura (m)
Peso (N)
Principio de la Conservación de la Energía:
“La energía no se crea ni se destruye sólo se transforma”. De manera que la energía total permanece constante.
½ m v2A + m g h A = ½ m v2B + m g h B
Teorema del trabajo y la energía Mecánica:
La variación de la energía mecánica es igual al trabajo desarrollado por las fuerzas no conservativas.
Fuerza conservativa: estas fuerzas no varían la energía, solo depende de su posición inicial y final, ejemplo la fuerza gravitatoria (peso)
Fuerzas no conservativas: estas fuerzas varían la energía mecánica. Ejemplo la fuerza de rozamiento.
Teorema del Trabajo y la Energía Cinética:
El cambio de energía cinética que experimenta un cuerpo es igual al trabajo desarrollado por la fuerza tangencial lineal:
W = ECf - ECi













