Trabajo Mecánico - Ejercicios Resueltos - Intro y Explicación

Matemóvil

15 Jun 201509:37

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

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🔧 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.

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📐 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

El 'trabajo' en física se refiere a la cantidad de energía transferida para mover un objeto a través de una distancia cuando se aplica una fuerza. En el vídeo, Jorge explica que realizar trabajo significa vencer o eliminar resistencias, como jalar una caja o empujar un auto. El trabajo se calcula como la fuerza multiplicada por la distancia que se traslada el objeto y da un ejemplo específico con una fuerza de 20 newtons y una distancia de 10 metros.

💡Resistencias

Las 'resistencias' son las fuerzas o impedimentos que se oponen al movimiento de un objeto. En el contexto del vídeo, Jorge menciona que realizar trabajo implica vencer estas resistencias, como el esfuerzo necesario para jalar una caja o levantar un cuerpo.

💡Fuerza

La 'fuerza' es una interacción que puede cambiar la velocidad de un objeto o su estado de reposo. En el vídeo, Jorge habla sobre cómo calcular el trabajo realizado por una fuerza, indicando que la fuerza se mide en newtons y se relaciona con el trabajo realizado al multiplicarla por la distancia que se desplaza un objeto.

💡Distancia

La 'distancia' es la magnitud de la separación entre dos puntos. En física, es fundamental para calcular el trabajo, como se menciona en el vídeo, donde Jorge explica que el trabajo realizado por una fuerza en un bloque es igual a la fuerza multiplicada por la distancia que se traslada el bloque.

💡Unidades

Las 'unidades' son los estándares de medida para diferentes cantidades físicas. En el vídeo, Jorge destaca la importancia de las unidades en el cálculo del trabajo, mencionando que la fuerza se mide en newtons y la distancia en metros, y que el trabajo se mide en newton-metros o joules.

💡Trabajo motor

El 'trabajo motor' es el realizado cuando la fuerza actúa en la misma dirección que el movimiento del objeto. Jorge explica en el vídeo que, si la fuerza y el desplazamiento están en la misma dirección, como en el caso del bloque amarillo que se mueve de izquierda a derecha, el trabajo es positivo.

💡Trabajo resistente

El 'trabajo resistente' ocurre cuando la fuerza actúa en la dirección opuesta al movimiento del objeto. En el vídeo, Jorge da un ejemplo de trabajo resistente con una fuerza que apunta hacia la izquierda mientras el bloque se mueve hacia la derecha, resultando en un trabajo negativo.

💡Fuerza de rozamiento

La 'fuerza de rozamiento' es la que se opone al movimiento de un objeto sobre una superficie. Jorge menciona en el vídeo que esta fuerza se opone al desplazamiento y, por lo tanto, realiza un trabajo resistente, ejemplificando con una superficie rugosa y cómo se calcula el trabajo realizado por esta fuerza.

💡Ángulo

Un 'ángulo' es la medida del giro entre dos líneas que se encuentran en un punto. En el vídeo, Jorge habla sobre cómo el trabajo realizado por una fuerza puede variar dependiendo del ángulo que existe entre la dirección de la fuerza y la dirección del desplazamiento, utilizando el coseno del ángulo para calcularlo.

💡Trabajo neto

El 'trabajo neto' es la suma total del trabajo realizado por todas las fuerzas actuando sobre un objeto. Jorge explica en el vídeo que, para calcular el trabajo neto, se suman los trabajos realizados por cada una de las fuerzas individuales, dando un ejemplo con fuerzas F, p y q.

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

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