Trabajo Mecánico - Ejercicios Resueltos - Intro y Explicación
Summary
TLDREn este vídeo, Jorge de Mate Móvil explica el concepto de trabajo en física, enfocándose en cómo calcular el trabajo realizado por una fuerza. Aborda la importancia de la dirección del movimiento y la relación entre la fuerza y el desplazamiento. Detalla los tipos de trabajo: motor y resistente, y cómo se calcula dependiendo de si la fuerza y el movimiento son en la misma dirección o opuesta. Además, menciona el trabajo realizado por una fuerza oblicua al movimiento y el cálculo del trabajo neto. Finalmente, presenta un ejercicio básico para aplicar los conceptos aprendidos.
Takeaways
- 🔍 El trabajo en física se define como vencer o eliminar resistencias, como jalar una caja, empujar un auto o levantar un cuerpo.
- 📐 Se calcula el trabajo realizado por una fuerza F multiplicando la fuerza por la distancia que se traslada el objeto.
- 📏 Las unidades del trabajo son newtons por metro, que equivalen a un joule (J).
- ➡️ La dirección del movimiento es crucial para determinar el tipo de trabajo: motor o resistente.
- ⬅️ El trabajo motor ocurre cuando la fuerza y el movimiento tienen la misma dirección, y se representa con un signo positivo.
- ➡️ Contrariamente, el trabajo resistente ocurre cuando la fuerza y el movimiento tienen direcciones opuestas, y se representa con un signo negativo.
- 🆚 Un ejemplo de trabajo resistente es la fuerza de rozamiento que se opone al movimiento de un bloque sobre una superficie rugosa.
- 📐 Si la fuerza y el desplazamiento forman un ángulo, el trabajo se calcula como fuerza por distancia por el coseno del ángulo entre ellos.
- ⊥ En el caso especial donde la fuerza es perpendicular al desplazamiento, el trabajo realizado es cero, ya que el coseno de 90 grados es cero.
- 🔄 El trabajo neto es la suma de los diferentes trabajos realizados por varias fuerzas actuando sobre un objeto.
Q & A
¿Qué significa realizar trabajo en física?
-Realizar trabajo en física significa vencer o eliminar resistencias, como jalar una caja, empujar un auto o levantar un cuerpo.
¿Cómo se calcula el trabajo realizado por una fuerza?
-El trabajo realizado por una fuerza se calcula multiplicando el valor de la fuerza por la distancia que se traslada el objeto sobre el que actúa.
¿Cuál es la unidad de medida del trabajo en el sistema internacional?
-La unidad de medida del trabajo en el sistema internacional es el joule (J), que se define como un newton por metro (N·m).
¿Qué depende del signo más o menos en el cálculo del trabajo?
-El signo más o menos depende de la dirección del movimiento del objeto. Si la fuerza y el movimiento son en la misma dirección, el trabajo es positivo (trabajo motor). Si son en direcciones opuestas, el trabajo es negativo (trabajo resistente).
¿Qué es el trabajo motor y cómo se identifica?
-El trabajo motor es el realizado cuando la fuerza y el movimiento del objeto están en la misma dirección. Se identifica con un signo positivo.
¿Qué es el trabajo resistente y cómo se identifica?
-El trabajo resistente es el realizado cuando la fuerza y el movimiento del objeto están en direcciones opuestas. Se identifica con un signo negativo.
¿Cómo se calcula el trabajo cuando la fuerza y el desplazamiento forman un ángulo?
-Cuando la fuerza y el desplazamiento forman un ángulo, el trabajo se calcula como la fuerza multiplicada por la distancia y por el coseno del ángulo entre ellos.
¿Qué sucede con el trabajo si la fuerza es perpendicular al desplazamiento?
-Si la fuerza es perpendicular al desplazamiento, el coseno del ángulo (90 grados) es cero, y por lo tanto, el trabajo realizado es cero.
¿Qué es el trabajo neto y cómo se calcula?
-El trabajo neto es la suma de los diferentes trabajos realizados por varias fuerzas actuando sobre un objeto. Se calcula sumando el trabajo realizado por cada fuerza.
¿Cómo se determina la dirección del desplazamiento y la fuerza para calcular el trabajo?
-Para calcular el trabajo, primero se identifica la dirección del desplazamiento del objeto y luego la dirección de la fuerza. Si ambas direcciones coinciden, el trabajo es motor (positivo); si son opuestas, el trabajo es resistente (negativo).
Si una fuerza de 20 Newtons desplaza un bloque por 10 metros, ¿cuál es el trabajo realizado?
-El trabajo realizado sería de 200 joules, ya que el trabajo es igual a la fuerza multiplicada por la distancia (20 N * 10 m = 200 J).
Outlines
🔧 Introducción al Trabajo en Física
El vídeo comienza con Jorge de Mate Móvil explicando el concepto de trabajo en física. Se menciona que realizar trabajo implica superar o eliminar resistencias, como jalar una caja, empujar un auto o levantar un cuerpo. Jorge procede a explicar cómo calcular el trabajo realizado por una fuerza F al mover un bloque desde un punto A a un punto B. El trabajo se calcula multiplicando el valor de la fuerza por la distancia que se traslada el bloque. Se destacan las unidades de medida pertinentes: fuerza en newtons (N), distancia en metros (m) y trabajo en julios (J). Además, Jorge enfatiza la importancia de considerar la dirección del movimiento para diferenciar entre trabajo motor (fuerza y desplazamiento en la misma dirección) y trabajo resistente (fuerza y desplazamiento en direcciones opuestas). Se da un ejemplo de trabajo resistente con una fuerza de rozamiento en una superficie rugosa. Finalmente, se menciona la consideración de ángulos entre la fuerza y el desplazamiento para el cálculo del trabajo.
📐 Trabajo Neto y Ejemplos
En este segundo párrafo, Jorge profundiza en el concepto de trabajo neto, que es la suma de los trabajos realizados por diferentes fuerzas. Se presenta un ejemplo donde se calcula el trabajo realizado por una fuerza de 20 newtons al desplazar un bloque naranja por 10 metros. Se enfatiza la importancia de identificar la dirección de la fuerza y del desplazamiento para determinar si el trabajo es motor (positivo) o resistente (negativo). Además, se aborda la situación especial en la que la fuerza es perpendicular al desplazamiento, lo que resulta en un trabajo igual a cero, ya que el coseno de 90 grados es cero. Se hace un llamado a los espectadores para suscribirse al canal y visitar el sitio web para más información.
Mindmap
Keywords
💡Trabajo
💡Resistencias
💡Fuerza
💡Distancia
💡Unidades
💡Trabajo motor
💡Trabajo resistente
💡Fuerza de rozamiento
💡Ángulo
💡Trabajo neto
Highlights
Curso de física sobre el tema de trabajo
Realizar trabajo significa vencer o eliminar resistencias
Cálculo del trabajo realizado por una fuerza F
Unidades de trabajo: newton por metro (N·m) o joule (J)
Importancia de la dirección del movimiento en el cálculo del trabajo
Definición de trabajo motor y trabajo resistente
Cuándo el trabajo es positivo y cuándo es negativo
Ejemplo de trabajo resistente: fuerza de rozamiento en una superficie rugosa
Cuando la fuerza forma un ángulo con el desplazamiento
Cálculo del trabajo cuando la fuerza es perpendicular al desplazamiento
El trabajo neto es la suma de los diferentes trabajos
Ejercicio práctico para calcular el trabajo realizado por una fuerza de 20 N
Identificar la dirección del desplazamiento y la fuerza es clave
El trabajo realizado por una fuerza de 20 N sobre un bloque que se desplaza 10 m es 200 J
El canal y el sitio web para seguir aprendiendo sobre física
Transcripts
Hola amigos de YouTube cómo están Yo soy
Jorge de Mate móvil y el día de hoy
regresamos con nuestro curso de física
esta vez vamos a ver el tema de trabajo
luego de varias semanas sin subir video
lo primero que te voy a explicar es que
realizar trabajo significa vencer o
eliminar resistencias por ejemplo jalar
una caja empujar un auto o levantar un
cuerpo ello implica realizar trabajo por
lo tanto el trabajo lo vamos a calcular
de la siguiente manera supongamos que
queremos calcular el trabajo realizado
por la fuerza F para llevar este bloque
amarillo desde el punto a hasta el punto
B Okay el trabajo realizado por la
fuerza F para llevar nuestro bloque
amarillo desde el punto a hacia el punto
D va a ser igual al valor de la fuerza
de la fuerza F la cual va a realizar el
trabajo multiplicado por la distancia la
distancia que se va a trasladar nuestro
bloque amarillo
como siempre vamos a tener en cuenta las
unidades que son muy importantes la
fuerza en el sistema internacional En
qué unidades la trabajábamos en newtons
claro que sí la distancia qué unidades
en metros por lo tanto el trabajo sería
igual a Newton por metro y un Newton por
1 m es igual entonces a un jou así de
sencillo un J No te olvides Okay se
escribe así joule J o u l e listo ahora
de qué depende este signo más o menos
que es lo único que nos faltaba te lo
explico a continuación en este capítulo
de trabajo hay que tener siempre bien en
cuenta la dirección del movimiento Es
decir desde dónde Hacia dónde o en qué
dirección se mueve el bloque en este
caso nuestro bloque amarillo dijimos que
va de a hacia B Es decir se mueve de
izquierda a derecha Entonces vamos a ver
dos tipos de trabajo el trabajo mot y el
trabajo resistente el trabajo motor se
da cuando la fuerza va en el mismo
sentido del desplazamiento en este caso
la fuerza F apunta hacia la derecha y el
bloque también se va a mover hacia tu
derecha por lo tanto el trabajo es un
trabajo motor fuerza y desplazamiento en
la misma dirección en ese caso le vamos
a poner signo más okay signo positivo
sucede lo contrario con el trabajo
resistente en el cual la fuerza tiene
sentido opuesto al desplazamiento por
ejemplo la fuerza punta hacia la
izquierda Mientras que el bloque
amarillo va hacia la derecha en ese caso
colocamos el signo negativo Okay no te
olvides primero toma en cuenta el
desplazamiento el desplazamiento va de
izquierda a derecha y supongamos que la
fuerza esté apuntando hacia la izquierda
es decir se esté oponiendo al
desplazamiento Entonces el trabajo va a
ser negativo un pequeño ejemplo de
trabajo resistente vamos a suponer que
tenemos aquí una superficie rugosa una
superficie rugosa lo cual implica que
tenemos un coeficiente de rozamiento si
tenemos coeficiente de rozamiento
tenemos una fuerza de rozamiento y la
fuerza de rozamiento se opone al
desplazamiento verdad como lo vimos en
nuestro capítulo anterior por lo tanto
cuando el bloque empiece a moverse del
punto a hacia el punto B va a aparecer
por aquí chiquitito una fuerza de
rozamiento Y si queremos calcular el
valor del trabajo realizado por esa
fuerza de rozamiento Vamos a ponerle
trabajo realizado por la fuerza de
rozamiento desde el punto a hacia el
punto B va a ser igual a menos menos
porque la fuerza de rozamiento se está
oponiendo al movimiento que realiza el
bloque para ir de a hacia B Okay signo
menos el valor de la fuerza qué fuerza
la fuerza F no verdad fuerza de
rozamiento porque estamos calculando el
valor del trabajo realizado por esa
fuerza de rozamiento multiplicado por la
distancia que se desplaza el bloque es
decir esta fuerza de rozamiento está
ejerciendo un trabajo resistente un par
de puntos adicionales más antes de
empezar con los ejercicios qué es lo que
sucede ahora si es que la fuerza forma
un ángulo de tita con el desplazamiento
muy sencillo en lo único que va a
cambiar la fórmula es que el trabajo
realizado por la fuerza F para llevar
nuestro bloque desde a hacia B va a ser
igual a fuerza por distancia por el
coseno del ángulo que existe entre estos
dos sí fuerza por distancia por el
coseno del ángulo que hay entre esas dos
variables en este caso la fuerza tiene
una dirección de tita con la del
desplazamiento con la dirección Sí esta
recta de aquí es paralela con esta de
aquí okay Entonces tenemos aquí un
ángulo de tita porque este
desplazamiento también lo podemos
colocar ahí sí Esa es la dirección del
desplazamiento esta la de la fuerza y el
trabajo simplemente sería fuerza por
distancia por el coseno del ángulo entre
estos dos okay pongamos un ejemplo
supongamos que este ángulo tita sea
igual a 37 sí simplemente tendríamos que
colocar trabajo es igual a fuerza por
distancia por el coseno de 37 un caso
especial es cuando tita es 990° Sí qué
es lo que sucede Mira qué es lo que
sucede cuando tenemos una fuerza que es
perpendicular al desplazamiento
supongamos que la fuerza F apunte en
esta dirección y tendríamos Entonces en
este caso particular que la fuerza F es
perpendicular al desplazamiento sí
forman 90 gr Eso quiere decir que son
perpendiculares Entonces el trabajo W
sería igual a fuerza por distancia por
el coseno del ángulo que hay entre ellos
en este caso 90 gr pero el coseno de 90
a Qué es igual el coseno de 90 es igual
a 0 Entonces el trabajo también sería
igual a cer0 este es un caso especial
okay Entonces no te olvides si la fuerza
forma 990° con la dirección del
desplazamiento el trabajo es igual a c
un un punto muy muy importante y no te
tienes que confundir Aunque te parezca
muy enredado es el trabajo neto Qué es
el trabajo neto la última antes de
empezar con los ejercicios el trabajo
neto no es nada más nada menos que la
sumatoria de los diferentes trabajos
supongamos que tenemos ahí la fuerza F
supongamos que tenemos por aquí la
fuerza p y supongamos que tenemos por
aquí la fuerza q Okay entonces el
trabajo neto lo único que tendríamos que
hacer para calcularlo decimos entonces
que W neto wd work en inglés es el
trabajo realizado por la fuerza F más el
trabajo realizado por la fuerza p más el
trabajo realizado por la fuerza q así de
sencillo Ese es el trabajo neto
empecemos con los ejercicios veamos un
problema muy facilito solamente así como
para calentar Okay si la fuerza de 20
Newton desplaza a nuestro bloque naranja
por una distancia de 10 m Hallar el
trabajo realizado por dicha fuerza la
clave en el capítulo y te la voy a
contar Este es un secreto es identificar
la dirección Okay la dirección de la
fuerza y del desplazamiento ya sabemos
que el trabajo es igual a más menos
fuerza por distancia paso número uno uno
okay uno paso número uno nuevamente Este
es el truco identificar la dirección del
desplazamiento
primero el desplazamiento luego la
fuerza primero el desplazamiento el
desplazamiento va de izquierda a derecha
Okay de izquierda a derecha en todos los
problemas hacemos lo mismo Hacia dónde
va el cuerpo en este caso va de
izquierda a derecha luego la fuerza
Hacia dónde va la fuerza también de
izquierda a derecha de izquierda a
derecha entonces escogemos el signo más
okay es un trabajo motor un trabajo
ahora ya sabemos que es el signo más de
la fuerza por la distancia en este caso
ponemos signo más ahora viene el valor
de la fuerza que sería 20 n multiplicado
por la distancia la distancia que
recorre el cuerpo es de 10 m Okay
entonces me quedaría que el trabajo va a
ser igual a 200 New por metro y Newton
por metro ya sabemos que es igual a
nuestras unidades de trabajo que son los
Us Y esa sería la respuesta a este
problema muy facilito pero no creas que
los problemas que vamos a ver en los
niveles van a ser así de fáciles no no
no ya se vienen cositas un poco más
complicadas pero lo importante es lo que
te acabo de decir identificar las
direcciones primero del desplazamiento y
luego de la fuerza direcciones Okay
hasta aquí llegamos con el video de la
intro No te olvides suscribirte al Canal
continuar con los demás niveles y si
quieres ver un poco más Date una vuelta
por matemovil.com un saludo y suerte
Weitere ähnliche Videos ansehen
Potencia | Trabajo y energía | Física | Khan Academy en Español
Ejercicio Resuelto de Trabajo Mecánico (Nivel 1)- Ejemplo #1
Como hacer un EXPERIMENTO CASERO SOBRE TRABAJO Y ENERGÍA
El Trabajo Mecánico de una Fuerza Constante.
FÍSICA: Concepto de TRABAJO, fórmula y ejemplos
Aplicación del Cálculo Integral en la Física: Cambio de Variable
5.0 / 5 (0 votes)