TRABAJO
El trabajo mecánico se produce cuando al aplicar una fuerza sobre un objeto, éste se desplaza (si no se desplaza por mucho que apliques una fuerza no realizas trabajo, solo te esforzaste mucho).Se define matemáticamente como:
W = F. ∆ x . cos α
Es una magnitud escalar. Sus unidades en el sistema internacional son los Julios (J)
El trabajo puede ser positivo o negativo. Observa los dibujos y comprueba el valor del trabajo. Fíjate que dirección y sentido llevan la fuerza y el desplazamiento en los tres casos indicados.
ENERGÍA:
Es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo. Existen distintos tipos de energía.
Energía cinética:
Energía que posee un cuerpo por estar en movimiento. También depende de su masa.
Energía potencial gravitatoria:
Energía que posee un cuerpo por ocupar una determinada posición en el campo gravitatorio, es decir, por estar a una determinada altura sobre el suelo.
Es necesario fijar una referencia en la que la energía potencial sea cero. En nuestro caso suponemos h=0 en el suelo.
Energía mecánica:
Se llama energía mecánica a la suma de las energías cinética y potencial que tiene un cuerpo.
Em = Ec + Ep
Esto quiere decir que si podemos conocer la posición y la velocidad en un punto del movimiento, podemos conocer su energia mecánica que se mantiene constante, es decir siempre vale lo mismo, a lo largo de todo el movimiento.
Principio de conservación de la Energía Mecánica:
En aquellos movimientos en los que la única fuerza que actua es el peso (caida libre, lanzamientos ...) y no existe rozamiento se cumple siempre:
Em = constante => Em(inicial)= Em (final)
Esto quiere decir que si podemos conocer la posición y la velocidad en un punto del movimiento, podemos conocer su energia mecánica que se mantiene constante, es decir siempre vale lo mismo, a lo largo de todo el movimiento.
Si dejamos caer un objeto, al principio sólo tiene Ep, pero a medida que desciende la energía potencial va disminuyendo pero va aumentado la energía cinética, hasta que al llegar al suelo (antes de estrellarse) solo tiene Ec. Una se va transformando en la otra, de forma que su suma siempre vale lo mismo.
Para repasar estos conceptos entra en el siguiente enlace:
En el siguiente enlace de Educaplus puedes ver como varia la energía cinética y potencial al desplazar un pendulo de su posicion de equilibrio. Comprueba como la energía total (mecánica) se mantiene constante.
Para repasar estos conceptos entra en el siguiente enlace:
En el siguiente enlace de Educaplus puedes ver como varia la energía cinética y potencial al desplazar un pendulo de su posicion de equilibrio. Comprueba como la energía total (mecánica) se mantiene constante.
MÁQUINAS SIMPLES
Las máquinas nos permiten realizar trabajo de forma más sencilla y con menor esfuerzo. Las más sencillas son las máquinas simples.
Todas ellas se basan en el mismo principio: realizamos el mismo trabajo pero aplicamos menos fuerza aumentando el desplazamiento realizado.
a) plano inclinado: Permite elevar cuerpos ejerciciendo menos fuerza pero recorriendo mas distancia. Utilizada como rampa para subir objetos, como un tornillo, (que podemos considerar como una escalera de caracol) o una cuña, como un hacha.
En el siguiente video puedes ver como funciona el plano inclinado y el tornillo.
b) la polea: permite cambiar la dirección de la fuerza aplicada. Rsto hace mas facil subir objetos pesados.
En el siguiente video puedes ver que es una polea y sus aplicaciones.
b) la palanca: Es una barra rígida que gira sobre un punto de apoyo. Permite vencer grandes fuezas (resistencia) aplicando fuerzas pequeñas (fuerza aplicada o potencia). Pueden ser de tres formas o de 3 generos distintos, dependiendo de la situacion del punto de apoyo, la resistencia y la fuerza aplicada.
En el siguiente video puedes ver la diferencia entre los distintos tipos de palancas.
Todas ellas se basan en el mismo principio: realizamos el mismo trabajo pero aplicamos menos fuerza aumentando el desplazamiento realizado.
W= Fuerza . desplazamiento.
Para realizar el mismo trabajo podemos aumentar el desplazamiento, disminuyendo F ya que el producto tiene que ser dar el mismo valor.
Para realizar el mismo trabajo podemos aumentar el desplazamiento, disminuyendo F ya que el producto tiene que ser dar el mismo valor.
a) plano inclinado: Permite elevar cuerpos ejerciciendo menos fuerza pero recorriendo mas distancia. Utilizada como rampa para subir objetos, como un tornillo, (que podemos considerar como una escalera de caracol) o una cuña, como un hacha.
En el siguiente video puedes ver como funciona el plano inclinado y el tornillo.
b) la polea: permite cambiar la dirección de la fuerza aplicada. Rsto hace mas facil subir objetos pesados.
En el siguiente video puedes ver que es una polea y sus aplicaciones.
b) la palanca: Es una barra rígida que gira sobre un punto de apoyo. Permite vencer grandes fuezas (resistencia) aplicando fuerzas pequeñas (fuerza aplicada o potencia). Pueden ser de tres formas o de 3 generos distintos, dependiendo de la situacion del punto de apoyo, la resistencia y la fuerza aplicada.
En el siguiente video puedes ver la diferencia entre los distintos tipos de palancas.
