ejemplos donde se ponga visible la energía a través de trabajo mecánico
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
En física se llama trabajo mecánico al que desarrolla una fuerza sobre un objeto, pudiendo incidir en su posición o su cantidad de movimiento. El trabajo mecánico es la cantidad de energía necesaria para poner en movimiento un objeto, variar las características de dicho desplazamiento o incluso detenerlo. Por ejemplo: cuando se empuja una mesa de un extremo de la sala hasta otro.
Como otras formas físicas de trabajo, se representa usualmente con la letra W (del inglés Work) y se mide comúnmente en julios, unidad para medir la energía. Un julio equivale al trabajo que realiza una fuerza de 1 Newton sobre un cuerpo que se desplaza 1 metro en la dirección y sentido de la fuerza inicial.
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Si bien la fuerza y el desplazamiento son magnitudes vectoriales, dotadas de sentido y dirección, el trabajo es una magnitud escalar, no posee dirección ni sentido (al igual que lo que denominamos “energía”).
Cuando la fuerza aplicada sobre un cuerpo tiene la misma dirección y sentido que su desplazamiento, se dice que el trabajo es positivo. Por el contrario, si la fuerza se aplica en dirección contraria a la trayectoria del desplazamiento, el trabajo se denomina negativo.
El trabajo mecánico puede calcularse de acuerdo a la fórmula:
W (trabajo en julios) = F (fuerza en newtons) . d (distancia en metros).
Ver además: Principio de acción y reacción
Ejemplos de trabajo mecánico
Se empuja una mesa de un extremo de la sala hasta otro.
Tiran de un arado los bueyes en el campo tradicional.
Se abre un ventanal corredizo con fuerza constante hasta el límite de su riel.
Se empuja un automóvil que se ha quedado sin gasolina.
Se lleva una bicicleta a mano sin treparse en ella a pedalear.
Se hala una puerta para entrar a un local.
Se remolca un vehículo con otro o con una grúa que tire de él y lo ponga en movimiento.
Se arrastra a alguien de los brazos o los pies.
Se eleva por los aires un piano con un sistema de cuerdas y poleas.
Se sube una cubeta llena de agua desde el fondo de un pozo.
Se recoge del suelo una caja llena de libros.
Se tira del cargamento del tren, por parte de la locomotora que tira hacia adelante.
Se derriba una pared con una camioneta o camión de mucha potencia.
Se tira de una cuerda y del otro extremo hay otras personas halándola (cinchada).
Se gana una pulsada venciendo la fuerza que el contrincante ejerce en sentido opuesto.
Se levanta una pesa del suelo, como hacen los atletas olímpicos.
Se tira de un carruaje por caballos, como los que se usaban antiguamente.
Se tira de una lancha por un motor fuera de borda, que la hace avanzar sobre el agua.
Ejemplos de ejercicios de trabajo mecánico
Se hace descender un cuerpo de 198 kg por una pendiente, recorriendo 10 metros. ¿Cuál es el trabajo realizado por el cuerpo?
Resolución: Dado que el peso es una fuerza, se aplica la fórmula del trabajo mecánico y se obtiene que: W = 198 Kg . 10 m = 1980 J
¿Cuánta fuerza requerirá un cuerpo X para recorrer 3 metros realizando un trabajo de 24 julios?
Resolución: Como W = F . d, tenemos que: 24 J = F . 3m
por lo tanto: 24J /3m = F
y: F = 8N
¿Cuánto trabajo costará a una persona empujar una caja de hierro por 2 metros, aplicando una fuerza de 50 N?
Resolución: W = 50 N . 2m, entonces: W = 100 J
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