WEBQUEST #21 "TRABAJO MECANICO"

WEBQUEST 21 

Tema: 

TRABAJO MECÁNICO

PREGUNTA-PROBLEMA: 

¿Existe trabajo mecánico cuando caminamos con una carga en el hombro? 

Conceptos previos: 

Fuerza normal: Fn (o N) Se define como la fuerza que ejerce una superficie sobre un cuerpo apoyado sobre la misma. Ésta es de igual magnitud y dirección, pero de sentido opuesto, a la fuerza ejercida por el cuerpo sobre la superficie. Cuando un cuerpo está apoyado sobre una superficie, ejerce una fuerza sobre ella cuya dirección es perpendicular a la superficie. De acuerdo con la tercera ley de Newton o "Principio de acción y reacción", la superficie debe ejercer sobre el cuerpo una fuerza de la misma magnitud y dirección, pero de sentido contrario. 

En general, la magnitud o módulo de la fuerza normal es la proyección de la fuerza resultante sobre cuerpo, Fr, sobre el vector normal a la superficie. Cuando la fuerza actuante es el peso, y la superficie es un plano inclinado que forma un ángulo α con la horizontal, la fuerza normal se encuentra multiplicando la masa por g, la gravedad, de manera que: 

Desplazamiento: Es la longitud de la trayectoria comprendida entre la posición inicial y la posición final de un punto material. 

Trabajo mecánico: Se define trabajo (W) como el producto de la fuerza aplicada (F) por la distancia (d) que recorre esa fuerza en su misma dirección: W= F. d. El trabajo es el producto de la fuerza aplicada por la distancia recorrida.

Para que exista trabajo, desde el punto de vista físico, deben cumplirse dos condiciones: 

· Que se ejerza una fuerza. 

· Que esta se realice a lo largo de un desplazamiento que no sea perpendicular a la fuerza. 

· Cuando la fuerza que se realiza tiene la misma dirección y sentido que el desplazamiento, el trabajo es positivo: W = F · s 

· Si esta fuerza tiene la misma dirección que el desplazamiento, pero sentido opuesto, su valor es negativo: W = -F · s 

· Si la fuerza es perpendicular al desplazamiento, el valor del trabajo es nulo: W= 0 

El trabajo depende del valor de la fuerza, del desplazamiento del cuerpo y de la dirección o ángulo que forme la fuerza aplicada con el desplazamiento.

Si la fuerza forma un ángulo comprendido entre 0° y 90°, el trabajo es positivo y varía desde su valor máximo (0°) hasta 0 (90°). 

Si el ángulo está comprendido entre 90° y 180°, el trabajo es negativo y varía entre 0 y el mayor valor negativo. 

De forma general se puede expresar el trabajo en función del ángulo que forma la fuerza con el desplazamiento utilizando la función trigonométrica coseno de un ángulo (cos α): 

W = F · s · cos α

La unidad de trabajo en el Sistema Internacional (SI) es el julio (J). Un julio es el trabajo necesario para trasladar una fuerza de 1 N un espacio de 1 m. 1 J = 1 N · 1 m. Evidentemente, al ser el trabajo un intercambio de energía mecánica, las unidades de trabajo son las mismas que las de energía. 

Según tú ¿Qué es trabajo mecánico?
El trabajo mecánico es el producto de una fuerza aplicada durante un desplazamiento siempre y cuando la fuerza no sea perpendicular al desplazamiento.

¿Qué relación existe entre fuerza y trabajo?
La relación que hay entre trabajo y fuerza: Es que para que haya trabajo debe aplicarse fuerza mecánica a lo largo de una cierta trayectoria. En términos físicos, el trabajo W se define como el producto escalar de la fuerza aplicada por la distancia recorrida.

Explique ¿Por qué se dice que es más trabajoso subir un peso que bajarlo?
Porque al quererlo subir debemos vencer dos fuerza la del peso del objeto y la d ela fuerza de la gravedad, pero al bajarlo la fuerza de gravedad actúa a favor de uno.

RESPUESTA- SOLUCIÓN: 

Cuando caminamos con una carga en el hombro no existe trabajo mecánico o mejor dicho el trabajo es nulo pues la fuerza es perpendicular al desplazamiento.