TRABAJO Y POTENCIA

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FÍSICA 
PROFESOR: GERALDO INOCENTE CHACÓN
8
Fecha: 24/01/2023
TRABAJO, POTENCIA Y EFICIENCIA
Trabajo
magnitud escalar que caracteriza la acción que ejerce la
fuerza sobre el cuerpo, al comunicarle cierto
desplazamiento. El diagrama muestra una fuerza Ԧ𝐹 que
produce un desplazamiento Ԧ𝑑 desde 𝑨 hacia 𝑩.
El trabajo mecánico efectuado por una fuerza
constante, es una cantidad escalar y se define
como el producto entre la componente de fuerza
paralela al desplazamiento y el desplazamiento.
𝑤 = 𝐹 cos 𝜃 𝑑
𝒘 = 𝑭ⅆ𝒄𝒐𝒔𝜽
Unidades en el S.I.
𝑭: Newton 𝑁
ⅆ: metro 𝑚
𝑾: Newton x metro 𝑁𝑚 = 𝑗𝑜𝑢𝑙𝑒(𝐽)
POTENCIA (P)
Magnitud escalar la cual determina la rapidez con la cual se
realiza un trabajo. En el caso particular que el trabajo se
realice de manera uniforme, es decir se realizan trabajos
iguales en tiempos iguales cualesquiera, la potencia es
constante e igual al trabajo realizado en la unidad de
tiempo:
𝒐𝑷 =
𝒘
𝒕
𝑷 = 𝑭𝑽
𝑾: 𝑗𝑜𝑢𝑙𝑒(J)
𝒕: segundos 𝑠
𝑷:
𝐽
𝑆
= 𝑤𝑎𝑡𝑡(𝑊)
𝜃
𝐹 cos 𝜃 ⅆ
𝐴 𝐵
Ԧ𝐹
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EFICIENCIA MECÁNICA (𝜂)
Denotado por un número fraccionario o en forma porcentual, es un indicador que va asociado en la
estructura de una maquina y que usualmente indica la calidad de la maquina.
Potencia 
recibida 
Potencia útil 
Potencia 
perdida𝜂 =
𝑷ú𝑡𝑖𝑙
𝑷𝑟𝑒𝑐𝑖𝑏𝑖𝑑𝑎
𝜂 =
𝑷ú𝑡𝑖𝑙
𝑷𝑟𝑒𝑐𝑖𝑏𝑖𝑑𝑎
x100%
Donde:
𝑃𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑎 = 𝑃ú𝑡𝑖𝑙 + 𝑃𝑝𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎
0 < 𝜼 < 1
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5. Un muchacho tira de un bloque de manera que se desliza sobre
el suelo con una velocidad constante, como se muestra en la figura.
Si la fuerza de rozamiento entre el objeto y el suelo es de 30N,
¿Qué trabajo realiza el muchacho para llevar el objeto a una
distancia de 5𝑚?
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Ejercicios 
A)190J B) 180J C) 150J D) 110J E)120J
1. Una fuerza horizontal de 30𝑁 es necesaria para desplazar en
6𝑚 una roca a través de una habitación. Halle el trabajo.
2. Una fuerza horizontal de 30𝑁 es necesaria para desplazar en
6𝑚 una roca a través de una habitación. Halle la potencia
desarrollada si la operación duró 30𝑠.
3. Calcule la potencia que desarrolla una grúa si en 4𝑠 levanta una
carga de 6000𝑁 hasta una altura de 2𝑚.
6. Un bloque de 18kg es sometido a la acción de dos fuerzas,
donde: 𝐹1 = 100𝑁 y 𝐹2 = 80𝑁. Determine el trabajo que
desarrolla 𝐹2, cuando 𝐹1 realiza un trabajo de +800J, en tal
recorrido.
A)2𝑊 B) 6𝑊 C) 7𝑊 D) 4𝑊 E) 5𝑊
A)2000𝑊 B) 6000𝑊 C) 7000𝑊 D) 3000𝑊 E) 5000𝑊
4. Por una tabla sin fricción, inclinada en 37°, se remolca una caja
de 600𝑁 aplicando la fuerza 𝑭. La tabla mide 8𝑚, calcule el
trabajo que desarrolla la fuerza en todo el recorrido.
A)2190J B) 2180J C) 2880J D) 1010J E)2020J
A) 190J
B) 150J
C) 280J
D) 110J
E) 220J
𝜃
𝐹
A)−300J
B) −150J
C) −400J
D) −110J
E)−500J
37°
𝐹1
60°
𝐹2 𝑔
10. Determine el trabajo de "𝐹 ” para que desde el reposo
mostrado, la soga de longitud "L” y peso uniforme "P” suba
lentamente hasta la plataforma, suponga que las superficies tienen
buen pulimento.
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7. De la figura mostrada, determine el trabajo neto realizado sobre
el bloque de 10𝑘𝑔, hasta que llegue al piso. (𝑔 = 10m/s2)
8. La potencia que entrega el motor de un auto que sube por un
camino inclinado con rapidez constante de 36km/h es de 80kW. Si
el camino inclinado forma un ángulo de 30° con la horizontal,
calcule aproximadamente en kg. La masa del auto. (𝑔 = 9.81m/s2)
A)1931 B) 1631 C) 1131 D) 1231 E) 1431
9. Calcular la eficiencia del motor de un automóvil sabiendo que a
la velocidad de 50km/h consume 15L de gasolina por cada
150km de camino recorrido desarrollando una potencia de
20 H. P. DGasolina = 0,8gr/cc, poder calorífico de la gasolina =
3,73 X 107J/Kg; (1HP = 746Watt)
A)20% B) 36% C) 25% D) 46% E)55%
A) 
𝑃𝐿
2
B) 
𝑃𝐿 𝑇𝑔𝛼
4
C) 
𝑃𝐿 𝑐𝑜𝑠𝛼
3
D) 
𝑃𝐿 𝑠𝑒𝑛𝛼
2
E) 
𝑃𝐿 𝑠𝑒𝑛𝛼
3
A) 40J
B) 30J
C) 45J
D) 50J
E) 35J
𝜇𝑘 = 0,5
𝐹 = 50𝑁
1m
𝛼
𝑔 𝐹37°
	Diapositiva 1
	Diapositiva 2
	Diapositiva 3
	Diapositiva 4
	Diapositiva 5