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El trabajo se define como la integral del producto escalar de la sumatoria de Fuerzas y el diferencial de espacio recorrido. Cuando las fuerzas son constantes y la dirección del movimiento también es constante, el trabajo puede calcularse como el producto escalar de la fuerza por el desplazamiento.

Para representar el trabajo usaremos una letra W mayúscula.

En la figura inferior se muestra un carrito al que se le aplica una fuerza horizontal Fx.

Si la fuerza F mueve al carrito (sin fricción) una distancia S, el trabajo desarrollado por F sobre el carrito es igual al producto F S .

Por ejemplo si la fuerza es horizontal y de 30.0 N de magnitud y el desplazamiento es horizontal y de 4.0 m, el trabajo

W = 120.0 N m = 120.0 J

Si la fuerza es inclinada con un ángulo de 30º, pero mantiene la misma magnitud, y el desplazamiento es el mismo, entonces el trabajo realizado es

W = 30.0 N cos(30º)4.0 m = 103.92 J

Es decir el trabajo realizado por F sobre el carrito es igual a

F_x Δx = 30.0 N cos(30º)4.0 m = 103.92 J

AHORA RESUELVA 1.- Si se aplica al carrito (sin fricción), una fuerza de 100.0 N inclinada 30º respecto de la horizontal y ésta lo desplaza una distancia de 2.5 m hacia la derecha, ¿cuál es el trabajo realizado sobre el carrito?

a. 250.0 J

b. 195.3 J

c. 216.5 J

Respuesta a
Respuesta b
Respuesta c

Cuando el trabajo realizado sobre un objeto es diferente de cero, el objeto tiene un cambio en su energía cinética. Para nombrar la energía cinética utilizaremos indistintamente

Por ejemplo, el trabajo realizado por una fuerza horizontal de 30.0 N durante una distancia de 4.0 m, es:

W = 120.0 N m = 120.0 J

Si el carrito inicialmente estaba en reposo al aplicarsele la fuerza, después de moverlo 4.0 m

la energía cinética adquirida por el carrito será

E_c = K = 120.0 J

Si la masa del carrito es de 10.0 kg, la rapidez que adquiere el mismo, se puede calcular de

V = 4.9 m/s

Si el carrito tuviera una masa de 5.0 kg, entonces

V = 6.93 m/s

AHORA RESUELVE 2.- Si se aplica al carrito que no tiene fricción, una fuerza de 200.0 N inclinada 30º respecto de la horizontal y ésta lo desplaza una distancia de 2.0 m hacia la derecha, y el carrito tiene una masa de 20.0 kg ¿cuál es la rapidez que adquiere el carrito, si inicialmente se encontraba en reposo?

a. 5.01 m/s

b. 9.32 m/s

c. 5.89 m/s

Respuesta a
Respuesta b
Respuesta c
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