TRABAJO DE UNA FUERZA

18. TRABAJO Y ENERGIACINETICA PLANA DE UN CUERPO RIGIDO:

18.1 ENERGIA CINETICA

18.2TRABAJO DE UNA FUERZATRABAJO DE UNA FUERZA VARIABLE: Una fuerza externa F acta en un cuerpo, el trabajo realizado por ella cuando el cuerpo se mueve a lo largo de una trayectoria.

TRABAJO DE UNA FUERZA CONSTANTE: Una fuerza externa Fc actua en un cuerpo, y mantiene una magnitud constante Fc y direccin constante , en tanto que el cuerpo experimenta una traslacin s, y podemos integrar de este modo:

FUERZAS QUE NO REALIZAN TRABAJO.Aquellas que actan en puntos fijos en el cuerpo o tienen una direccin perpendicular al desplazamiento.

Una fuerza de friccin Ff que acta en un cuerpo redondo cuando rueda sin deslizarse sobre una superficie spera tampoco realiza trabajo.

18.3 TRABAJO DE UN MOMENTO DE PAREl cuerpo se somete a un momento de par M=Fr.

El trabajo realizado por las fuerzas del par se puede determinar considerando al desplazamiento la suma de una traslacin distinta mas rotacional.

Cuando el cuerpo se traslada, el trabajo de cada fuerza lo realiza solo el componente de desplazamiento a lo largo de la lnea de accin de las fuerzas dst.

Cuando el cuerpo experimenta una rotacin diferencial alrededor del punto arbitrario O entonces cada fuerza experimenta un deslazamiento ds =(r/2) en direccin de la fuerza .

Esto porque dUm = (Fr ) dy (Fr ) =M

18.4 PRINCIPIO DE TRABAJO Y ENERGIA

Adems como es cuerpo rgido, entre estas fuerzas no hay movimiento relativo , de modo que no realizan trabajo interno.

18.5 CONSERVACION DE LA ENERGIASi las fuerzas actuantes en un cuerpo rgido se compone de fuerzas conservadoras entonces se puede hacer uso del teorema de conservacin de energa.Aqu el trabajo de la fuerza conservadora depende nicamente de la posicin inicial y final del cuerpo.

ENERGIA POTENCIAL GRAVITACIONAL.La energa potencial gravitacional de un cuerpo se determina al conocer la altura de su centro de gravedad respecto a un plano de referencia horizontal.

Nivel de referencia

ENERGIA POTENCIAL ELASTICALa energa potencial elstica que un resorte le imparte a un cuerpo conectado cuando el resorte se alarga o comprime desde una posicin no deformada (s=0) hasta una posicion final es Ve = + ks2 En la posicin deformada la fuerza del resorte realiza trabajo positivo cuando el resorte regresa a su posicin original no deformada.

CONSERVACION DE LA ENERGIASi un cuerpo se somete a fuerzas gravitacionales y elsticas, la energa potencial se representa comoV= Vg + Ve Entonces puede escribirse el principio de trabajo y energa comoT1 + V1 +(U1-2) =T2 + V2 En este caso (U1-2)no conserv =T2 + V2 representa el trabajo de fuerzas no conservadoras como la friccin. Si es 0.

T1 + V1 =T2 + V2