Trabajo de Dinamica 2

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o Trabajo: se dice que es una fuerza que altera el estado de movimiento de un cuerpo. El trabajo de la fuerza sobre ese cuerpo será equivalente a la energía necesaria para desplazarlo de manera acelerada. El trabajo es una magnitud física escalar que se representa con la letra W y se expresa en unidades de energía, esto es en joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades. Ya que por definición el trabajo es un tránsito de energía, nunca se refiere a él como incremento de trabajo, ni se simboliza como ΔW.

o Fuerza: es una magnitud vectorial, es la acción que genera un cuerpo sobre otro, estando o no en contacto directo y que puede generar o no algún movimiento dependiendo de las condiciones del problema. En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de medida de fuerza es el newton que se representa con la letra N.

o Velocidad: es una magnitud física vectorial que expresa el desplazamiento de un móvil por unidad de tiempo. Como dimensiones y apoyo de referencia tiene la longitud y el tiempo y se representa en Sistema Internacional de Unidades como (m/s).

o Desplazamiento: es el vector que define la posición de un punto o partícula en relación a un origen A con respecto a una posición B. El vector se extiende desde el punto de referencia hasta la posición final. Cuando se habla del desplazamiento en el espacio solo importa la posición inicial y la posición final, ya que la trayectoria que se describe no es de importancia.

Trabajo de una fuerza: Una fuerza F realizara trabajo en una partícula solo cuando esta sufra un desplazamiento en la dirección de la fuerza. Si el ángulo entre las colas de dr y F es Ө, entonces el trabajo realizado por F es una cantidad escalar definida por dU= F ds cos Ө. Por definición del producto punto esta ecuación puede escribirse como: dU= F * dr . Este resultado puede interpretarse en una de dos maneras: o como el producto de F y el componente de desplazamiento ds cos Ө en la dirección de la fuerza, o como el producto de ds por el componente de fuerza, F cos Ө, en la dirección del desplazamiento. En donde Ө, es el ángulo formado por los vectores Fuerza F y desplazamiento dr, por tanto se deduce que:

Si el ángulo Ө es agudo (0 ≤ Ө < 90º), el trabajo es positivo. Si el ángulo Ө es obtuso (90º ≤ Ө < 180º), el trabajo es negativo. Si el ángulo Ө es de 90º, el trabajo es nulo.

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Trabajo de una fuerza variable. Si la partícula en la que actúa una fuerza F sufre un desplazamiento a lo largo de su trayectoria de r1 a r2 o de s1 a s2, el trabajo de la fuerza se deduce mediante integración, siempre que F y Ө puedan representarse en función de la posición

U 1−2=∫r1

r2

F∗dr=∫S1

S2

F cosӨds

El área bajo la curva limitada por S1 y S2 representa el trabajo total.

Trabajo de una fuerza constante que se mueve a lo largo de una línea recta. Si la fuerza F que actúa sobre una partícula es constante en magnitud y dirección, el movimiento se realiza en línea recta en dirección de la fuerza. Entonces la componente de F en la dirección del desplazamiento siempre es F cos Ө. El trabajo realizado por F cuando la partícula se desplaza de S1 a S2 se determina con la ecuación U1-2= F cos Ө (S2 – S1).

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