Trabajo De Un Peso

Trabajo De Un Peso

Una forma de definir el trabajo, es de la siguiente manera, se interpreta como la multiplicación del desplazamiento dado por la componente de la fuerza que se encuentra en dirección al desplazamiento, de manera que se tiene la siguiente expresión:

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Cuando se habla del trabajo del peso de un cuerpo u objeto, en otras palabras, el trabajo que es ejercido por la fuerza de gravedad sobre el cuerpo, este trabajo puede ser obtenido, cuando se sustituye el peso del objeto por la fuerza, de manera que se expresa de la siguiente manera:

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En la cual h se toma como la altura en la que se desplaza el cuerpo.

Si se considera el trabajo antes mencionado como el utilizado en un desplazamiento rotacional, el cual se encuentra bajo los efectos de un momento de torsión resultante, si se toma la fuerza, la cual esta ejercida en el borde de una polea la cual tiene un radio r, el efecto de la fuerza antes mencionada que se presenta en el evento anterior se ejerce y hace rotar la polea en un ángulo θ si se tiene el punto el cual se encuentra influenciado por la fuerza mencionada, se sabrá que este punto se desplaza una distancia s, la distancia de arco mencionada anteriormente se involucra son un ángulo θ, la cual se expresa por la siguiente formula:

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De manera que la expresión anterior se relaciona con la fuerza mencionada, y el trabajo de esta fuerza, está definido por la siguiente expresión:

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Si se toma Fr como un momento de torsión, proporcionada por la fuerza antes mencionada, de manera que se puede sobre escribir la expresión del trabajo de la siguiente manera:

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En algunos casos, la energía mecánica es trasmitida en forma de trabajo de rotación.

En las maquinas, cuando se habla de la potencia de salida de esta, lo que no compete es la rapidez con la que se realiza el trabajo de rotación, la potencia de rotación es expresada por la siguiente fórmula:

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Como se observa existe implícitamente incrustada en la expresión anterior la formula de la velocidad media angular, es decir; w = θ/t, se puede sobrescribir la formula de la potencia de la siguiente manera:

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Ejemplo.

Determine el trabajo necesario para levantar verticalmente una escalera de 2.5 m de longitud, la cual tiene un masa de 20 Kg, si la escalera tiene su centro de gravedad a 1.6 m de nivel interior y se encuentra de manera horizontal.

Se utilizara la variable de la formula de trabajo siguiente:

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Protocolo de solución.

Se puede deducir que el ángulo es cero ( Cos = 1) y P = mg, se encuentra P, así que:

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Sustituimos en la fórmula del trabajo y resolvemos.

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El trabajo necesario para levantar verticalmente una escalera de 2.5 m de longitud es de 313.6 Joules.


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