martes, 3 de abril de 2012

el trabajo mecanico como producto de dos magnitudes


El Trabajo Mecánico, como producto de dos magnitudes
( y ) que tienen módulo, dirección y sentido, ofrece varias modalidades que se deben analizar de acuerdo a la ecuación T =F.d.cosq :
1) Cuando q = 0º, se tiene que cos 0º= 1. En este caso y tienen la misma dirección y sentido y el trabajo mecánico es máximo: T =F.d
 2) Cuando q = 90º, se tiene que cos 90º = 0. En este caso la fuerza y el desplazamiento son perpendiculares entre sí y el trabajo realizado es nulo: T = 0 
3) Cuando 0º q < 90º, el trabajo es positivo, por ser cos q  positivo. En este caso la fuerza aplicada al objeto tiene una componente en la misma dirección y sentido del desplazamiento.
 4) Cuando 90º < q  180º el trabajo es negativo por ser cos q negativo. En este caso la fuerza aplicada al objeto tiene una componente en la misma dirección del desplazamiento, pero de sentido opuesto.
  Trabajo resistente
De acuerdo con lo anterior también se puede expresar el Trabajo así:
Trabajo Motor: T = F.d
Trabajo Resistente: T = - F.d
Trabajo Útil: Como el trabajo resultante de las suma algebraicas de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo y que realizan trabajo mecánico.
T
= T1 + T3 + ... Tn
 Posibilidades para que sobre un cuerpo se realice un trabajo nulo
Si un cuerpo se ha desplazado, no necesariamente se ha efectuado trabajo sobre él; es el caso que contempla la primera ley de Newton, que un cuerpo que se mueve a velocidad constante en movimiento rectilíneo, a pesar de que el cuerpo se está desplazando, la fuerza neta aplicada sobre él es nula. Luego, el trabajo realizado sobre el cuerpo es nulo. El trabajo Tefectuado sobre un cuerpo es cero, siendo distinta de cero y el desplazamiento neto del cuerpo igual a cero.

trabajo mecanica



 
Concepto de trabajo mecanica:  En el campo de la Física no se habla de trabajo simplemente, sino de Trabajo Mecánico y se dice que una fuerza realiza trabajo cuando desplaza su punto de aplicación en su misma dirección. El Trabajo Mecánico se puede designar con la letra T o W.  
Cuando se levanta un objeto pesado contra la fuerza de gravedad se hace trabajo. Cuanto más pesado sea el objeto, o cuanto más alto se levante, mayor será el trabajo realizado. Factores: En todos los casos en los que se realiza un trabajo intervienen dos factores: (1)la aplicación de una fuerza y (2) el movimiento de un objeto, debido a la acción de dicha fuerza.Considere el caso más simple en que la fuerza es constante y el movimiento es en línea recta y en la dirección de la fuerza. Entonces el trabajo que realiza la fuerza aplicada sobre un objeto se define como el producto de la fuerza por distancia que recorre el objeto. El trabajo es el producto de la componente de la fuerza que se ejerce en la dirección del movimiento por la distancia recorrida. En forma abreviada
 Trabajo = Fuerza X distancia 
T = F.d 
Si levantas dos cargas a una altura de un piso, haces el doble de trabajo que si levantas una carga porque requiere el doble de fuerza para levantar el doble de peso. Análogamente, si levantas una carga a una altura de dos pisos en lugar de uno, realizas el doble trabajo porque la distancia es doble.Observa que en la definición de trabajo intervienen una fuerza y una distancia. Un levantador de pesas que sostiene sobre su cabeza unas pesas de 1000 New no realiza trabajo sobre la barra. Quizá se fatigue al hacerlo, pero si la barra no se mueve por la acción de la fuerza que él ejerce, el levantador de pesas no realiza trabajo alguno. 
 




En trayectorias lineales se expresa como
\ W = \vec F \cdot \vec d
siendo
  •  \vec F es el vector resultante de todas las fuerzas aplicadas, que para el caso deben tener la misma dirección que el vector desplazamiento pero no necesariamente el mismo sentido. Si los vectores tienen dirección opuesta, es decir quedan como rectas secantes formando un ángulo recto el trabajo efectuado es 0.
  •  \vec d es el vector desplazamiento
\ dW = \vec F \cdot  d\vec r=F_T ds
donde F_T indica la componente tangencial de la fuerza a la trayectoria.
Para calcular el trabajo a lo largo de toda la trayectoria basta con integrar entre los puntos inicial y final de la curva. En el caso más simple de una fuerza constante F aplicada sobre una distancia d, el trabajo realizado se expresa como la formula siguiente:



\ W = F d












Relacion entre trabajo y energia:
También se llama trabajo a la energía usada para deformar un cuerpo o, en general, alterar la energía de cualquier sistema físico. El concepto de trabajo está ligado íntimamente al concepto de energía y ambas magnitudes se miden en la misma unidad, el julio.
Esta ligazón puede verse en el hecho que, del mismo modo que existen distintas definiciones de energía para la mecánica y la termodinámica, también existen distintas definiciones de trabajo en cada rama de la física. Es una magnitud de gran importancia para establecer nexos entre las distintas ramas de la física.
Trabajo y energía son conceptos que empezaron a utilizarse cuando se abordó el estudio del movimiento de los cuerpos