Ejercicios para practicar

EJERCICIO PARA PRACTICAR

♦ AQUÍ PRESENTAMOS DOS EJERCICIOS RESUELTOS PARA LA COMPRENSIÓN DE LOS CONCEPTOS Y FORMULAS

Trabajo mecánico y Trabajo resultante

Trabajo mecánico y Trabajo resultante

♦ SEMÁNTICA

Trabajo: Cuando una fuerza, moviliza un cuerpo y libera la energía potencial del mismo; vencer o eliminar resistencias.

Mecánica: Es el movimiento y reposo de los cuerpos, y su evolución en el tiempo, bajo la acción de fuerzas.

Resultado: Efecto y consecuencia de un hecho, operación, deliberación o acción.

Entonces, decimos que cuando a un cuerpo se le está aplicando una fuerza, generando así un desplazamiento, se está realizando un trabajo mecánico, y sí son  varias las fuerzas que actúan sobre un cuerpo en movimiento, el trabajo resultante es la suma algebraica de los trabajos de las fuerzas individuales.

♦ CARACTERÍSTICAS

Condiciones: Si no hay un desplazamiento, aún que se utilice fuerza, no hay trabajo, es decir, es igual a 0.

♦ FORMULAS                 

W= (F)(d)(COSө)           W neto= ∑W= WA + WB + WC …

∑ : Sumatoria             W : Trabajo (medida en Joules)       F : Fuerza (medida en Newtons)

d : Desplazamiento        COS : Coseno                                       ө : Angulo entre los dos vectores.

♦ DESPLAZAMIENTO

Si la fuerza y el desplazamiento tienen la misma dirección y sentido, entonces el ángulo entre vectores es 0°.

   

Si la fuerza y el desplazamiento tienen la misma dirección pero sentido contrario (fuerza de rozamiento), entonces el ángulo entre vectores es 180°, el trabajo hecho por la fuerza es negativo.

Si la fuerza y el desplazamiento son perpendiculares, el ángulo entre vectores es 90°, por lo tanto el trabajo hecho por la fuerza es nulo.

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♦ REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

• https://www.youtube.com/watch?v=fuluizJfsok&feature=youtu.be

• https://www.youtube.com/watch?v=BYuOBkn9QwE&feature=youtu.be

• http://concepto.de/trabajo-en-fisica/

• Física: Conceptos y Aplicaciones (Pág. 174-176) Autor: Paul E. Tippens

Ejercicio para practicar

EJERCICIO PARA PRACTICAR

♦ AQUÍ PRESENTAMOS UN EJERCICIO RESUELTO PARA LA COMPRENSIÓN DE LOS CONCEPTOS Y FORMULAS

Una caja de 8N está suspendida por un alambre de 2m que forma un ángulo de 45° con la vertical. ¿Cuál es el valor de las fuerzas horizontal y en el alambre para que el cuerpo se mantenga estático?.
Primero se visualiza el problema de la siguiente manera:

A continuación se elabora su diagrama de cuerpo libre.

Ahora por medio de la descomposición de los vectores, calculamos la fuerza de cada uno de ellos.

F_1x = - F₁ cos 45°*
F_1y = F₁ sen 45°
F_2x = F₂ cos 0° = F2
F_2y = F₂sen0°=0
F_3x = F₃cos90°=0
F_3y = - F₃ sen 90° = - 8 N*

Porque los cuadrantes en los que se localizan son negativos.

Como únicamente conocemos los valores de F₃, F₂ y la sumatoria debe ser igual a cero en x e y, tenemos lo siguiente:

EF_x=F_1x+F_2x+F_3x=0
EF_y=F_1y+F_2y+F_3y=0

Por lo tanto tenemos lo siguiente:

EF_x=-F₁ cos 45+F₂=0
          F₂=F₁(0.7071)
EF_y=-F₁sen45-8N=0
          8N=F₁(0.7071)
          F₁=8N/0.7071=11.31 N

Para calcular F₂, se sustituye F₁ de la ecuación siguiente:

F₂=F₁(0.7071)

F₂=11.31(0.7071)=8N

Equilibrio traslacional

Equilibrio traslacional

♦ SEMÁNTICA

Equilibrio: Estado de inmovilidad de un cuerpo sometido a dos o más fuerzas de la misma intensidad que actúan en sentido opuesto, por lo que se contrarrestan o anulan.

Traslación: Es aquel que surge en el momento en que todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo se nulifican, o sea, la sumatoria de las mismas sea igual a cero.

Entonces, decimos que un objeto esta en equilibrio traslacional cuando se encuentra en reposo o bien se mueve en línea recta con velocidad constante.

♦ CARACTERÍSTICAS

Condiciones de equilibrio: Para que un cuerpo se encuentre en equilibrio, se requiere que la sumatoria vectorial de todas las fuerzas o torcas (distancia perpendicular del centro de rotación a la línea de acción de la fuerza) que actúan sobre él sea igual a cero. Se dice que todo cuerpo tiene dos tipos de equilibrio, el de traslación y el de rotación.
El equilibrio traslacional de un cuerpo puede ser estático o dinámico.

♦ FORMULAS                 

∑Fx = 0                        
∑Fy = 0                        

∑ : Sumatoria          F : Fuerza         

♦ EQUILIBRIO ESTÁTICO

Cuando un objeto presenta un equilibrio estático significa que se encuentra sin movimiento bajo la acción de fuerzas, es decir, en reposo.

♦ EQUILIBRIO DINÁMICO

Cuando un objeto presenta un equilibrio dinámico significa que se encuentra a velocidad constante bajo la acción de fuerzas, es decir, en movimiento uniforme.

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♦ REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

• https://mx.answers.yahoo.com/question/index?qid=20081125185757AAKIfeL

• http://es.slideshare.net/JimmyHdzM/equilibrio-traslacional-y-equilibrio-rotacional

•http://www.ejemplode.com/37-fisica/513-ejemplo_de_equilibrio_rotacional_y_traslacional.html

• http://equilibrio-traslacional.blogspot.mx/

• Paul E. Tippens. (2001). Equilibrio Traslacional y Fricción. En FÍSICA Conceptos y Aplicaciones Sexta edición (73 - 76). México, D.F.: McGRAW-HILL INTERAMERICANA EDITORES, S.A. DE C.V.