S11 s2 - Trabajo

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CALCULO APLICADO A 
LA FÍSICA 1
Semana 11 - sesión 2
SABERES PREVIOS
¿Cuánto Trabajo se genera debido a la fuerza F? 
Datos/Observaciones
LOGROS DE LA SESIÓN
Al finalizar la sesión de aprendizaje el estudiante
aplica el producto escalar de dos vectores y
determina la integral de línea de un vector sobre
cualquier trayectoria.
Datos/Observaciones
Trabajo de una fuerza constante
• En física, se le da un significado muy
específico para describir lo que se
logra mediante la acción de una fuerza
que hace que un objeto se mueva 
cierta distancia.
Fx
x
Área = W
x1 x2
Fx
Unidad: joule (J)
• El trabajo realizado por la componente x de la 
fuerza es igual al área bajo la curva entre x1 y x2
TRABAJO
Á𝑟𝑒𝑎 = 𝐹𝑥 ∆𝑥
Datos/Observaciones
Trabajo de una fuerza constante
Trabajo positivo o motor
Datos/Observaciones
Trabajo de una fuerza constante
Trabajo nulo Trabajo negativo o resistente
Datos/Observaciones
Trabajo neto o total
• El trabajo neto efectuado sobre un cuerpo
es la suma algebraica de todos los
trabajos realizados por cada una de las
fuerzas aplicadas al cuerpo.:
El trabajo neto o resultante realizado sobre un
cuerpo, es igual a la fuerza resultante por el
desplazamiento.
Datos/Observaciones
Trabajo de una fuerza 
variable
• En este caso la fuerza no es
constante en magnitud y es una
función de la posición y se define,
mediante un proceso de
integración.
• A partir de aquí obtenemos el
trabajo realizado sobre una
partícula que se mueve desde un
punto A hasta un punto B
recorriendo una curva C como la
suma de los trabajos elementales a
lo largo de dicha curva.
Datos/Observaciones
El trabajo realizado por la componente x de
una fuerza variable es igual al área bajo la
curva entre x1 y x2.
Trabajo realizado sobre un resorte
Trabajo realizado por una fuerza variable en el eje x
Datos/Observaciones
EJEMPLO
Se empuja una caja de 100 kg por la pendiente de una rampa rugosa (con coeficiente de fricción cinético 
𝜇𝑘 = 0,300 ) y que forma un ángulo de 𝜃 = 30° con la horizontal, por acción de una fuerza 𝐹 (paralela a
la rampa) de 950 N. Calcule el trabajo realizado por cada una de las fuerzas que actúan sobre la caja
cuando esta recorre un distancia de 5,00 m.
Datos/Observaciones
EJEMPLO
Una partícula de 3,00 kg parte del reposo en 𝑥 = 0 y se mueve bajo la influencia de una sola 
fuerza 𝐹𝑥 = 6 + 4𝑥 − 3𝑥
2 en donde 𝐹𝑥 se mide en newtons y 𝑥 en metros. Determine el trabajo 
realizado por la fuerza cuando se desplaza de 𝑥 = 0 𝑚 a 𝑥 = 3 𝑚.
Datos/Observaciones
EJEMPLO
Sobre un objeto actúa una fuerza neta
Fneta paralela al eje x que varía con la
coordenada x como se muestra en la
figura. Calcule el trabajo efectuado
por Fneta cuando el objeto se mueve
de x = 0 m a x = 8,00 m.
Datos/Observaciones
EJEMPLO
Un bloque de mA = 5,00 kg colocado en reposo sobre una mesa rugosa con coeficiente de rozamiento cinético 0,200, inclinada 30,0°
respecto de la horizontal, está conectado a un cable cuya tensión es de 60,0 N, que pasa por una polea sin fricción y luego se
fija a un bloque de mB como se muestra en la figura.
a) Determine el signo del trabajo realizado por cada una de las Fuerzas que actúan sobre el bloque A.
b) El trabajo realizado por cada una de las fuerzas descritas en el ítem (a) que actúan sobre el bloque A, si se desplaza 2,50 m,
c) El trabajo realizado por la tensión que actúa sobre el bloque
B, cuando recorre los 2,50 m.
Datos/Observaciones
EJEMPLO
Si el motor ejerce una fuerza constante de 300 N en el cable, determine el trabajo realizado por todas las fuerzas actuando en el
embalaje de 20 kg cuando recorre 10 m hacia arriba del plano. El coeficiente de fricción cinética entre el embalaje y el plano es μk = 0.3.
Datos/Observaciones
¿Qué hemos aprendido hoy?
Para culminar nuestra sesión respondemos a:
Cierre