CONSERVACION EN EL TRABAJO MECANICO

MARIA GUADALUPE CRUZ MARTINEZITZEL NAVA REYES GERSON YOHNATAN VEGA MARTNEZ TECNOLOGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE JILOTEPEC

MECANICA CLASICA

CONSERVACION EN EL TRABAJO MECANICO

PROF: ING RODOLFO ALCANTARA ROSALES1CONSERVACION EN EL TRABAJO MECANICO

Es til distinguir entre el trabajo positivo y el negativo.

Trabajo Positivo

Trabajo Negativo

Carga es positivo; pero la fuerza gravitacional es negativa.

Trabajo Resultante : Es la suma algebraica de los trabajos de las fuerzas individuales.

La realizacin de un trabajo neto requiere la existencia de una fuerza resultante.EjemploUna fuerza de impulsin de 80 Newton, mueve un bloque de 5 kg hacia arriba por un plano inclinado a 30, como lo muestra la figura siguiente. El coeficiente de friccin dinmico es de 0.25, y la longitud del plano es de 80 metros.

Calcule el trabajo que realiza cada una de las fuerzas que actan sobre el bloque. Demuestre que el trabajo neto realizado por estas fuerzas tiene el mismo valor que el trabajo de la fuerza resultante.

Solucin (a) Son cuatro fuerzas que actan sobre el bloque: La fuerza normal N, la fuerza fx para subir el bloque, la fuerza de friccin dinmica que se opone al desplazamiento Fd, y el peso W del bloque. (Trabajo)N=0.La fuerza de impulsin fx se ejerce por completo a los largo del desplazamiento y en la direccin de dicho desplazamiento. O sea:

(Trabajo) fx = fx s = (80 N) (80 m) = 3600 Joules.

W = mg = (5 kg) (9.8 m/s2) = 49 Newton.Wx = 49 N x sen 30 = 49 N x 0.5 = 24.5 NWy = 49 N x cs 30 = 49 N x 0.8660 = 42.4 N. Pero La fuerza de friccin dinmica Fd= d N y la normal N = Wy, as que

Fd = d Wy = - (0.25) (42.4 N) = -10.6 Newton.

El signo negativo, significa que la fuerza de friccin dinmica Fd, se dirige hacia abajo del plano. Por lo tanto el trabajo ser negativo, puesto que el desplazamiento se dirige hacia arriba del plano.(Trabajo) F= Fd d= (-10.6 N) (80 m) = -848 Joules.El peso W del bloque tambin realiza un trabajo negativo, ya que su componente Wx tiene direccin opuesta al desplazamiento.(Trabajo) W = - (24.5 N) (80 m) = -1960 Joules.

Solucin (b)Trabajo neto = (trabajo)N + (trabajo)fx + (trabajo)fd + (trabajo) W.= 0 + 3600 Joules 848 Joules-1960 Joules = 792 Joules.

Comprobacin: calculamos primero la fuerza resultante. De acuerdo con los mtodos vistos anteriormente, tenemos:FR = fx-Fd-WxFR = 80 N-10.6 N-24.5 N = 44.9 N.Por lo tanto, el trabajo de la fuerza resultante FR es: Trabajo neto = FR d = (44.9 N) (80 m) = 3600 Joules.