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Física 4° Secundaria
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SEMANA
En general, el trabajo se puede dividir en dos categorías. Una de ellas es cuando se hace trabajo contra otra
fuerza. Cuando un arquero extiende la cuerda del arco está haciendo trabajo contra las fuerzas elásticas del
arco. Cuando se levanta el pisón de un martinete para clavar pilotes, se hace trabajo contra la fuerza de
gravedad. Cuando haces abdominales estás haciendo trabajo contra tu propio peso. Se hace trabajo sobre un
objeto cuando lo fuerzas a moverse en contra de la acción de una fuerza opuesta ........ con frecuencia, la
fricción. El otro tipo de trabajo es el que se realiza para hacer cambiar la rapidez de un objeto. Es la clase de
trabajo que se requiere para aumentar o disminuir la velocidad de un auto.
Concepto de Trabajo
Por propia experiencia sabemos que necesitamos fuerza para alterar la rapidez de un objeto, para vencer el
rozamiento, para comprimir un resorte, para moverse en contra de la gravedad; en cada caso debe realizarse
trabajo. En tal sentido, el trabajo es vencer siempre una resistencia. Luego, entendemos por trabajo a la
facultad que tienen las fuerzas para generar movimiento venciendo siempre una resistencia, sea ésta una
fuerza o bien la propia inercia de los cuerpos, y sólo habrá trabajado sobre un cuerpo si éste se desplaza a lo
largo de la línea de acción de la fuerza aplicada.
Fuerza
Distancia Fuerza
Distancia
Trabajo realizado por una fuerza constante
Si una fuerza mantiene siempre el mismo valor (módulo) y la misma orientación (dirección), se dice que es
constante. Ahora, cuando el punto de aplicación de la fuerza se desplaza, se dice que la fuerza realiza
trabajo, cuyo valor dependerá de la componente de la fuerza paralela a la dirección del movimiento y de la
distancia recorrida. Así:
W F.d.Cos
mov
F
F 1
F 2
A B
d = vector desplazamiento
Trabajo del rozamiento
Cuando un cuerpo resbala sobre una superficie áspera, experimenta un trabajo por parte de la fricción
cinética. En los casos (a) y (b) de la figura, la fuerza de rozamiento cinético actúa en contra del movimiento,
lo cual nos permite asegurar que su trabajo es negativo para los observadores indicados, verificándose en
ambos casos que:
N
mov f k
f k A
mov
d
A B
d B
(a) (b)
W roz f .d k Nd
k
Trabajo Resultante
Cuando consideramos el trabajo de varias fuerzas que actúan sobre el mismo objeto, con frecuencia es útil
distinguir entre el trabajo positivo y el negativo. En este texto se sigue la convención de que el trabajo de una
fuerza particular es positivo si la componente de la fuerza se encuentra en la misma dirección que el
desplazamiento. El trabajo negativo lo realiza una componente de fuerza que se opone al desplazamiento real.
Así, el trabajo que realiza una grúa al levantar una carga es positivo; pero la fuerza gravitacional que ejerce la
Tierra sobre la carga realiza un trabajo negativo. En forma similar, si estiramos un resorte, el trabajo sobre
el resorte es positivo; y el trabajo sobre el resorte es negativo cuando éste se contrae y nos arrastra. Otro
do
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