Trabajo Mecánico, Ejercicios Resueltos

Continuamos con nuestro curso de física, y ahora vamos a revisar el tema de trabajo mecánico o simplemente trabajo. Vamos a ir paso a paso, en los siguientes días veremos en otro artículo los capítulos de Potencia y Energía.

Repaso

Realizar trabajo significa vencer o eliminar resistencias, como por ejemplo, empujar una caja, arrastrar un carro o elevar un cuerpo.

El módulo del trabajo lo calculamos de la siguiente manera:

Figura-1

formula-1

Donde:

  • F = fuerza (se expresa en Newtons).
  • d = desplazamiento o distancia (se expresa en metros).
  • W = trabajo (se expresa en joules).

El signo positivo o negativo depende de la dirección de la fuerza y desplazamiento:

  • Trabajo motor: la fuerza actúa en el mismo sentido que el desplazamiento, tomamos el signo positivo,

formula-2

  • Trabajo resistente: la fuerza tiene sentido contrario al desplazamiento, tomamos el signo negativo,

formula-3

  • Trabajo nulo: la fuerza es perpendicular al desplazamiento, en ese caso, el valor del trabajo es cero.

Figura-3

formula-4

Además, si la fuerza F tiene una dirección de tita con respecto al desplazamiento, la fórmula queda de la siguiente manera:

Figura-2

formula-5

Para terminar con la parte teórica, hablemos sobre el trabajo neto, el cual, no es más que la sumatoria de los trabajos de las diferentes fuerzas involucradas:

formula-7

Guía de ejercicios

A continuación, viene una pequeña guía con algunos ejercicios propuestos en PDF; la mayoría de los cuáles resolveremos juntos en los videos:

Trabajo mecánico ejercicios propuestos PDF

Intro

En el siguiente video, veremos una explicación detallada del tema y además, un ejercicio para explicar el uso de la fórmula de trabajo.

Nivel 1:

En el primer nivel, vamos a revisar un problema muy interesante, que nos servirá para reforzar lo aprendido hasta ahora.

Nivel 2A:

Veamos ahora un problema en el cuál tenemos que calcular el trabajo con el gráfico desplazamiento vs fuerza.

Nivel 2B:

Viene ahora un ejercicio propuesto en el cual tenemos un movimiento variado.

Nivel 3:

Ahora un problema resuelto en el que tenemos un movimiento vertical y diferentes fuerzas involucradas.

Tarea para la casa:

Es el momento de demostrar lo aprendido en este capítulo resolviendo los siguientes ejercicios.

Tarea-post

Solución 1) W = 3200J     2) W = 200J

Acerca de jorge

Aficionado a los números, y ansioso de compartir un poquito con ustedes. Tweetahhh: @matemovil1

27 comentarios

  1. Disculpen en el primer ejercicio de la tarea. En la solución dice que da -3200 (j). Por favor si me pueden explicar porque ya que me da 3200(J)

  2. Exelente, profe, usted si explica con peras y manzanas y el avance por lo tanto, es significativo para lo que nunca habíamos estudiado física.

    Saludos cordiales.

  3. A partir de la gráfica «F vs x», se pide encontrar el trabajo (en J) realizado
    por la fuerza entre x = 4 m y x = 6 m , donde la fuerza es 24

  4. Profe gracias por su gran explicación en el problema No. De la tarea el resultado es 200 positivo o negativo ya que el desplazamiento es para el ldi izquierdo. Se podría considerar un trabajo resistente?
    Saludos desde Guatemala 🙂

  5. Me puede ayuda con este ejercicio……1) Después de la escuela, Consuelo tiene un trabajo que consiste en subir por una escalera cajas de papel de copia sin usar, y luego volver a bajar las escaleras con papel
    usado. La masa del papel no cambia. El profesor de física de Consuelo le sugiere que no trabaje todo el día porque no recibiría paga. ¿En qué sentido tiene razón el
    profesor de física? ¿Qué contrato debe firmar Consuelo para asegurar su remuneración? Ahora Consuelo lleva las cajas de copia a una misma altura, por donde 15,0 m
    de largo. ¿Consuelo realiza trabajo? Explique.

  6. holi necesito ayuda con un ejercicio no se si alguien me puede ayudar es el siguiente:

    si el bloque mostrado es llevado a velocidad constante,hallar el trabajo de “F” sabiendo que el rozamiento vale 4N
    y la distancia 7

    • Segun mis conocimietnos diria que F va a ser mayor o igual a la fuerza de rozamiento por lo que W=4*7=28J porque el angulo sera 0 y cos0=1

  7. profesor Cuándo debo usar F.d.COS y cuando debo descomponer la fuerza ? me dejo algo confundido eso porque en la tarea se descompone en primer problema y en el segundo no

  8. en ejercicio dos no es 10(120-20-200.4/5 ) = 600 eso es lo que entendi
    pero con el otro me sale 10(120-20-200.3/5) = 200 por eso le consulto como se desconpone la fuerza externa

    e

  9. Como es que se resuelve el peoblema 10

  10. Saludos Jorge y a todo el equipo de matemovil, gracias y muy buenos videos, sirven muchísimo, sigan adelante felicitaciones

  11. Muchas gracias por el aporte, ayudeme con este ejercicio: en un gimnasio , un fisico culturista levanta con velocidad constante una pesa de 80kg. Que trabajo realiza sobre la pesa cuando la eleva en 0.5m, gracias

  12. La respuesta 2 no tiene que ser negativa? Ya que aunque d=10m a la izquierda, el que define si es positivo o negativo son las Fuerzas, en este caso sería: Wneto= 10m x (120-20+120) ——- Wneto= 10m x (-20N) = -200 J
    Si estoy mal corríjanme :B

  13. Profesor, en el segundo ejercicio me sale 600 J

  14. Hola
    Podría ayudarme con un ejercicio
    ¿con que ángulo se debe de aplicar una fuerza de 200N para mover una carretilla a una distancia de 400m y realizando un trabajo de 250J?.
    Se lo agradecería
    Y es excelente sus videos, me ayudan mucho

  15. Profesor, tengo un problema el cual no logro resolver y tengo un examen el martes 02/05/2017 o sea en 5 dias, si usted podria ayudarme a resolverlo.
    Un cuerpo de 10kg esta en reposo sobre un plano horiziontal, se le aplica una fuerza que forma un angulo de 20ª con el plano duran 10s alcanzando el cuerpo una velocidad de 30m/s, luego permanece con la misma velocidad durante 8s, finalmente se aplica una segunda fuerza en la misma direccion del movimiento que lo detiene luego de recorrer 300m.
    Calcular
    a) Valor de la primera y segunda fuerza aplicadas en el cuerpo expresadas en N y Kg
    b) Calcular el trabajo Joules y la potencia desarrollada por el motor HP
    c) Realizar un grafico de v(t) y otro de a(t) para todo el recorrido del cuerpo

  16. estoy confundida con la tarea, el punto dos.
    Descompuse la fuerza de 200N quedándome en el eje x 20N+200COS53 hacia donde corre los 10 m y al otro lado solo quedarían los 120N
    Tambien supuse que los 50N eran los de mg y pues igual ese trabajo da cero por lo que el angulo es de 90 con respecto al desplazamiento.
    Pero con lo primero me da 23.63J
    por que me quedaba (20+200cos53)(10)-(120*10) (por lo que el angulo es 180)
    Gracias por los videos 🙂

  17. hola profe en el problema dos me sale – 200J, me podria explicar

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