Donde es el trabajo mecánico, es la magnitud de la fuerza, es el desplazamiento y es el ángulo que forman entre sí el vector fuerza y el vector desplazamiento .
unidades de medida de trabajo
sistema mks:
T=f.d
T=nw.m
T=kg.m/seg2.m
T=kgm2/seg2 = joule =julio
sistema cgs :
T=f.d
T=dina.cm
T=gr.cm/seg2.cm
T=gr.cm2/seg2 = ergio
sistema fps :
T=f.d
T=poundal.ft
T=lb.ft2/seg2 =foot-poundal
sistema gravitacional :
T=f.d
T=kgf.m =kilogrametro -kgm
kilopondio=kp
ejemplo de trabajo:
- que trabajo realiza una hormiga que pesa 1gf al subir 80 cm?expresa el T en J,E y KGM
datos:
w: 1grf
D: 80cm 80cm ---- m
T=f.d 80cm x1m/100cm=0,8m
T=nw.m dina=0,8m
T=9,8x10-3m.0,8m
T=7,84x10-3 Julios 1grf=980 dinas
1grf ----dinas
7,84x10-3. 1ergio /10-7J 1grf. 980 dinas /1grf= 980dinas
T=78.400 ergios 980 dinas ---- nw
980 dinas.1 nw/ 1dinas=
7,84x10-3J. 1kgm/9,8J 9,8x10-3 nw
T=0,0008 kgm
ejemplo:
Un cuerpo cae libremente y tarda 3 s en tocar tierra. Si su peso es de 4 N, ¿qué trabajo deberá efectuarse para elevarlo hasta el lugar desde donde cayo?. Expresarlo en:
a) Joule.b) kgm.
Desarrollo
L = F.dEn éste caso se trata de la fuerza peso, por lo tanto:
L = P.d
y al ser un movimiento vertical la distancia es la altura:
L = P.h
Mediante cinemática calculamos la altura para caída libre.
h = ½.g.t ²
h = ½ × 9,807 (m/s ²) × (3 s) ²
h = ½ × 9,807 (m/s ²) × 9 s ²
h = 44,1315 m
Luego:
a)
L = P × h
L = 4 N × 44,1315 m
L = 176,526 J
b)
L = 176,526 J/(9,807 kgf.m × J)
L = 18 kgf.m