Otras carreras Trabajo

[Julijuli]

Suponga que una barra pesa 500 N. Calcule el trabajo que una persona efectúa sobre la barra para:
a) levantarla con rapidez constante una distancia de 1,5 m;
b) sostenerla estacionaria durante 3,0 s a una altura de 1,5 m sobre el suelo;
c) bajarla con rapidez constante una distancia de 1,5 m.

[delmar7]

Hola

a) Aplicar el teorema de la energía, el cual nos dice $W_{ext}=\Delta E_c$ Ec 1, es decir el trabajo de todas las fuerzas externas a un cuerpo es igual a la variación de la energía cinética del cuerpo. En este caso la rapidez de ascenso es constante, en consecuencia $\Delta E_c=0$ y las fuerzas externas son dos, la fuerza gravitatoria (peso) y la fuerza que ejerce el hombre, los trabajos realizados por estas fuerzas son respectivamente $W_{g}=-\Delta Ep_g, \ \ W_h$ donde el trabajo de la fuerza gravitatoria es igual a menos la variación de la energía potencial gravitatoria, en consecuencia la Ec 1 adopta esta forma :

$-(mgh-0)+W_h=0$ de ahí se despeja el trabajo realizado por el hombre

Puedes aplicar lo mismo para los otros apartados


Saludos

[JCB]

Hola a tod@s.

También se puede considerar la definición del trabajo de una fuerza,

$W_{AB}=\displaystyle\int_{A}^{B}\vec{F}\vec{dr}$

Por ser $\vec{F}$ constante,

$W_{AB}=\vec{F}\displaystyle\int_{A}^{B}\vec{dr}=F\overline{AB}\cos\theta=mg\overline{AB}\cos\theta$

a) La fuerza que hace la persona tiene dirección y sentido hacia arriba, igual que el desplazamiento $(\cos\theta=\cos\ 0^{\circ}=1)$.

$W_{AB}=mg\overline{AB}=750\ J$

b) La fuerza que hace la persona tiene dirección y sentido hacia arriba, pero no hay desplazamiento.

$W_{AB}=0\ J$

c) La fuerza que hace la persona tiene dirección y sentido hacia arriba, pero el desplazamiento tiene dirección y sentido hacia abajo $(\cos\theta=\cos\ 180^{\circ}=-1)$.

$W_{AB}=mg\overline{AB}(-1)=-750\ J$

Saludos cordiales,
JCB.