Se denomina trabajo infinitesimal,
al producto escalar del vector
fuerza por el vector
desplazamiento
dW = F⋅dr=F ds cosθ = Ft ds
Donde Ft es la componente de la fuerza a lo largo del
desplazamiento, ds es el módulo del vector desplazamiento dr, y θ
el ángulo que forma el vector fuerza con el vector desplazamiento.
ENERGÍA CINÉTICA
El teorema del trabajo-energía indica que el trabajo de la
resultante de las fuerzas que actúa sobre una partícula modifica
su energía cinética.
FUERZA CONSERVATIVA Y ENERGÍA POTENCIAL
1. El trabajo invertido por una fuerza conservativa sobre una partícula móvil entre dos
puntos cualesquiera es independiente de la trayectoria tomada por la partícula.
2. El trabajo invertido por una fuerza conservativa en una partícula móvil a lo
largo de cualquier trayectoria cerrada es cero.
FUERZAS NO CONSERVATIVAS
Una fuerza es no conservativa si no satisface las propiedades 1 y 2 para fuerzas conservativas. Se
define la suma de las energías cinética y potencial de un sistema como la energía mecánica del
sistema
BALANCE ENERGÉTICO
En general, sobre una partícula actúan fuerzas
conservativas Fc y no conservativas Fnc. El trabajo de la
resultante de las fuerzas que actúan sobre la partícula es
igual a la diferencia entre la energía cinética final menos la
inicial.
El trabajo de las fuerzas conservativas es igual a la diferencia
entre la energía potencial inicial y la final
Aplicando la propiedad distributiva del producto escalar obtenemos que
PROBLEMA #1
Un bloque de 2.50 kg de masa se empuja 2.20 m a lo largo de una mesa horizontal sin
fricción por una fuerza constante de 16.0 N dirigida 25.0° debajo de la horizontal.
Determine el trabajo invertido sobre el bloque por a) la fuerza aplicada, b) la fuerza
normal que ejerce la mesa y c) la fuerza gravitacional. d) Determine el trabajo neto
invertido en el bloque.
Para la solución del ejercicio usaremos las siguientes formulas