Trabajo (física)

En mecánica clásica, el trabajo que realiza una fuerza sobre un cuerpo equivale a la energía necesaria para desplazar este cuerpo.^[1] El trabajo es una magnitud física escalar que se representa con la letra (del inglés Work) y se expresa en unidades de energía, esto es en julios o joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades.
Ya que por definición el trabajo es un tránsito de energía,^[2] nunca se refiere a él como incremento de trabajo, ni se simboliza como ΔW.
Matemáticamente se expresa como:

Donde es el módulo de la fuerza, es el desplazamiento y es el ángulo que forman entre sí el vector fuerza y el vector desplazamiento (véase dibujo).
Cuando el vector fuerza es perpendicular al vector desplazamiento del cuerpo sobre el que se aplica, dicha fuerza no realiza trabajo alguno. Asimismo, si no hay desplazamiento, el trabajo también será nulo.

Trabajo (W)
Trabajo realizado por una fuerza constante.
Magnitud	Trabajo (W)
Definición	Producto de la fuerza ejercida sobre un cuerpo por su desplazamiento.

 

Potencia (física)

La potencia instantánea es el valor límite de la potencia media cuando el intervalo de tiempo Δt se aproxima a cero:

Donde

• P es la potencia,
• W es el trabajo,
• t es el tiempo.
• r es el vector de posición.
• F es la fuerza.
• v es la velocidad.
•  

 CONDICIONES DE EQUILIBRIO TRANSLACIONAL

 

Esta condición de equilibrio implica que una fuerza aislada aplicada sobre un cuerpo no puede producir por sí sola equilibrio y que, en un cuerpo en equilibrio, cada fuerza es igual y opuesta a la resultante de todas las demás. Así, dos fuerzas iguales y opuestas, actuando sobre la misma línea de acción, sí producen equilibrio.

 

 

Una caja de 8 N está suspendida por un alambre de 2 m 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

LEY DE NEWTON

las leyes de newton, tambien conocidas como ( LEYES DEL MOVIMIENTO DE NEWTON).

• son 3 principios a partir de los cuales se aplican la mayor parte de los problemas planteando por la dinamica, en particular aquellos relativos al movimiento de los cuerpos.

1. PRIMERA LEY DE NEWTON O LA LEY INERSA

   La primera ley del movimiento rebate la idea aristotélica de que un cuerpo sólo puede mantenerse en movimiento si se le aplica una fuerza.

 Newton expone que:

Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él.




2.- Segunda ley de Newton o Ley de fuerza

La segunda ley del movimiento de Newton dice que:

El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.


3.- Tercera ley de Newton o Ley de acción y reacción
 
Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto.