Trabajo y potenciaTrabajo

En mecnica clsica, se dice que una fuerza realiza trabajo cuando altera el estado de movimiento de un cuerpo. El trabajo de la fuerza sobre ese cuerpo ser equivalente a la energa necesaria para desplazarlo. El trabajo es una magnitud fsica escalar que se representa con la letra W (del ingls Work) y se expresa en unidades de energa, esto es en julios o joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades (SI).

Si la fuerza que se ejerce forma un ngulo con el vector desplazamiento se calcula de la siguiente manera:

PotenciaLa Potencia (P) es la relacin que se establece entre el trabajo realizado y el tiempo empleado en realizarlo. Su unidad es el watt (w)

Todava se emplean las siguientes unidades prcticas: el caballo de fuerza (hp) y el caballo de vapor (cv) 1 hp= 746 W 1 cv = 736 W

Ejercicios1.- Un remolcador ejerce una fuerza constante de 4000 N sobre un barco y lo mueve una distancia de 15 m a travs del puerto. Qu trabajo realiz el remolcador?2.- qu trabajo realiza una fuerza de 65 N al arrastrar un bloque a travs de una distancia de 38 m, cuando la fuerza es trasmitida por medio de una cuerda que forma un ngulo de 60 con la horizontal?3.- Un mensajero lleva un paquete de 35 N desde la calle hasta el quinto piso de un edificio de oficinas, a una altura de 15 m. Cunto trabajo realiza?4.- Julio realiza un trabajo de 176 J al subir 3 m. Cul es la masa de Julio?5.- Una carga de 70 Kg se eleva hasta una altura de 25 m. Si la operacin requiere 1 minuto, encuentra la potencia necesaria.6.- Qu requiere ms trabajo: subir un bulto de 420 N a una colina de 200 metros de altura, o un bulto de 210 N a una colina de 400 metros de altura?7.- Indicar el trabajo necesario para deslizar un cuerpo a 2 m de su posicin inicial mediante una fuerza de 10 N.8.- Si una persona saca de un pozo una cubeta de 20 kg y realiza un trabajo equivalente a 6 kJ, Cul es la profundidad del pozo? Suponga que cuando se levanta la cubeta su velocidad permanece constante.9.- Una chica de 40 kg de masa trepa por una cuerda hasta 8 m de altura con velocidad constante en 15 s. Qu potencia desarrolla durante la ascensin?10.- Un motor efecta un trabajo de 45 000 joules en 0.1 minutos. Determina su potencia mecnica en watts y en kilowatts.11.- Calcula en watts y en caballos de fuerza la potencia mecnica de un motor que efecta un trabajo de 60 000 joules en 3 s.12.- Si francisca mueve una caja una distancia de 150000mm aplicando una fuerza de 45 N con una inclinacin de 45 con respecto a la horizontal. Cul es trabajo y que potencia realiza si se demora en 0,05 h?13.- Calcula el trabajo que realiza un caballo que arrastra un carro a 5 km de distancia con una fuerza media de 500 N14.- Un motor desplaza un objeto a 50 m de distancia empleando una fuerza de 500 N. Qu trabajo realiza?15.- Para desplazar un objeto 10 m se ha realizado un trabajo de 2.000 J. Qu fuerza se ha aplicado?16.- Al aplicar una fuerza de 25 N sobre un cuerpo hemos realizado un trabajo de 500 J. Qu desplazamiento ha experimentado dicho cuerpo?17.- Calcula el trabajo realizado cuando se sube una mochila de 10 kg a una altura de 10 m.18.- Una gra ha subido una masa de 450 kg a una altura de 25 m. Qu trabajo se ha realizado?19.- Una mquina A realiza un trabajo en una 1 h y otra mquina B realiza el mismo trabajo en 50 min. Qu mquina tiene ms potencia?20.- Calcula la potencia de una mquina que realiza un trabajo de 900 J en 10 s.21.- Calcula la potencia de una mquina que realiza un trabajo de 36.000 J en media hora.22.- Qu trabajo realiza, en 20 s, una mquina de 200 W de potencia?23.- Qu tiempo tarda una mquina de 200 W de potencia en realizar un trabajo de 1.600 J?24.- Una gra eleva un peso de 2.400 N a una altura de 20 m. a) Calcula el trabajo realizado. b) Calcula la potencia de la gra sabiendo que tarda 10 s en realizar el trabajo.25.- Una gra tarda 1,5 min en elevar una carretilla cargada de ladrillos, con un peso total de 1.000 N, al piso quinto de una obra situado a 20 m de altura. Qu potencia desarrolla la gra?26.- Un atleta de 80 kg de masa sube unas escaleras de 50 m de altura en un tiempo de 60 s. Calcula la potencia del atleta.27.- Un motor eleva 1.000 l de agua en 10 min hasta una altura de 15 m. Qu trabajo realiza? Qu potencia desarrolla?