Unidad De Medida Del Trabajo En El Sistema Internacional último 2023

Trabajo (W)
pugna atiborrado por una dinamismo firme.
Magnitud	Trabajo (W)
Definición	producto de la dinamismo ejercida sobre un individuo por su marcha
Tipo	Magnitud subir
Unidad SI	julio (J)
Otras unidades	kilojulio (kJ) kilográmetro (kgm)
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En mecánica clásica, se dice que una dinamismo realiza un pugna cuando hay un marcha del loco de masas del individuo sobre el que se aplica la dinamismo, en la giro de sacralidad dinamismo. El pugna de la dinamismo sobre ese individuo será parecido a la actividad necesaria para desplazarlo.​ Por consiguiente, se dice que una cierta muchedumbre tiene actividad cuando esa muchedumbre tiene la contenido de armar un pugna; encima, con esta aserción se deduce que no hay pugna sin actividad. Por ello, se dice que el hoguera, la carburante, la electricidad, los átomos son fuentes de actividad, pues pueden armar determinado pugna o convertirse en otro andóbal de actividad; para enterarse esto se tiene en cómputo el eclosión abstracto de la actividad según el cual «la actividad es poco que nosotros transformamos».

En sistemas conservativos, la actividad mecánica se jalea. Si se consideran fuerzas de deterioro, fragmento de la actividad se disipa por antonomasia en apariencia de encendimiento adecuado al pugna de las fuerzas de deterioro.

El pugna es una inteligencia física subir que se representa con la construcción

$displaystyle W$

(del británico Work) y se expresa en unidades de actividad, esto es en julios o joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades.

Ya que por aclaración el pugna es un tránsito de actividad,​ quia se déficit hacer referencia a él como aumento de pugna, ni se déficit protagonizar como «ΔW».

El pugna en mecánica

Consideremos una miga

$displaystyle P$

sobre la que actúa una dinamismo

$displaystyle F$

, concierto de la campamento de la miga en el espaciosidad, esto es

$displaystyle F=F(mathbf r )$

y sea

$displaystyle mathrm d mathbf r$

un marcha nuclear (infinitesimal) acostumbrado por la miga durante un traspié de etapa

$displaystyle mathrm d t$

. Llamamos pugna nuclear,

$displaystyle mathrm d W$

, de la dinamismo

$displaystyle mathbf F$

durante el marcha nuclear

$displaystyle mathrm d mathbf r$

al producto subir

$displaystyle Fcdot mathrm d mathbf r$

; esto es,

$displaystyle mathrm d W=mathbf F cdot mathrm d mathbf r$

Si representamos por

$displaystyle mathrm d s$

la largo de curvatura (regular sobre la ámbito de la miga) en el marcha nuclear, esto es

$displaystyle mathrm d s=$

, entonces el vector recta a la ámbito viene transmitido por

$displaystyle mathbf e _textt=frac mathrm d mathbf r mathrm d s$

y podemos numerar la estilo susodicho en la apariencia

$displaystyle mathrm d W=mathbf F cdot mathrm d mathbf r =mathbf F cdot mathbf e _texttmathrm d s=(Fcos theta )mathrm d s=F_textsmathrm d s$

adonde

$displaystyle theta$

representa el filo convenido por los vectores

$displaystyle mathrm d mathbf F$

y

$displaystyle mathbf e _textt$

y

$displaystyle F_texts$

es la servil de la dinamismo F en la giro del marcha nuclear

$displaystyle mathrm d mathbf r$

.

El pugna atiborrado por la dinamismo

$displaystyle mathbf F$

durante un marcha nuclear de la miga sobre la que está aplicada es una inteligencia subir, que podrá ser positiva, nula o inutilidad, según que el filo

$displaystyle theta$

sea incisivo, erguido u torpe.

Si la miga P recorre una cierta ámbito en el espaciosidad, su marcha inmutable entre dos posiciones A y B puede considerarse como el resultado de pegar infinitos desplazamientos elementales

$displaystyle mathrm d mathbf r$

y el pugna inmutable atiborrado por la dinamismo

$displaystyle mathbf F$

en ese marcha será la anexión de todos esos trabajos elementales; o sea

$displaystyle W_textAB=int _textA^textBmathbf F cdot mathrm d mathbf r$

Esto es, el pugna viene transmitido por la total curvilínea de

$displaystyle mathbf F$

a lo vicioso de la arco

$displaystyle C$

que une ambos puntos; en otras palabras, por la circulación de

$displaystyle mathbf F$

sobre la arco

$displaystyle C$

entre los puntos A y B. Así pues, el pugna es una inteligencia física subir que dependerá en impreciso de la ámbito que una los puntos A y B, a no ser que la dinamismo

$displaystyle mathbf F$

sea conservativa, en cuyo azar el pugna resultará ser variable del ataque listado para ir del tipo A al tipo B, siendo nada en una ámbito cerrada. Así, podemos asegurar que el pugna no es una opcional de clase.

Casos particulares

Fuerza firme sobre una miga

En el azar exclusivo de que la dinamismo aplicada a la miga sea firme (en módulo, giro​ y afligido​), se tiene que

$displaystyle W_textAB=int _textA^textBmathbf F cdot mathrm d mathbf r =mathbf F cdot int _textA^textBmathrm d mathbf r =mathbf F cdot Delta mathbf r =Fscos theta$

es aseverar, el pugna atiborrado por una dinamismo firme viene expresado por el producto subir de la dinamismo por el vector marcha inmutable entre la campamento antecedente y la linde. Cuando el vector dinamismo es perpendicular al vector marcha del individuo sobre el que se aplica, sacralidad dinamismo no realiza pugna cualquiera. Asimismo, si no hay marcha, el pugna asimismo será nada.

Si sobre una miga actúan varias fuerzas y queremos tasar el pugna inmutable atiborrado sobre ella, entonces

$displaystyle mathbf F$

representará al vector resultante de todas las fuerzas aplicadas.

Trabajo sobre un razonable austero

Para el azar de un razonable el pugna inmutable sobre el mismo se calcula sumando las contribuciones sobre todas las partículas. Matemáticamente ese pugna puede explicarse como total:

$displaystyle W=int _Vmathrm d Vint _T_0^T_fmathbf f _V(mathbf x )cdot mathbf v (mathbf x ),mathrm d t$

Si se proxenetismo de un razonable austero las fuerzas de anchura

$displaystyle scriptstyle mathbf f _V$

puede escribirse en términos de la dinamismo resultante

$displaystyle scriptstyle mathbf F _R$

, el permanencia resultante

$displaystyle scriptstyle mathbf M _R$

, la aceleración del loco de masas

$displaystyle scriptstyle mathbf V _CM$

y la aceleración angular

$displaystyle scriptstyle boldsymbol omega$

:

$displaystyle W=int _T_0^T_fleft(mathbf F _Rcdot mathbf v _CM+mathbf M _Rcdot boldsymbol omega right)mathrm d t$

Trabajo y actividad cinética

Para el azar de una miga partida en mecánica clásica como en mecánica relativista es válida la subsiguiente estilo:

$displaystyle mathbf F =frac mathrm d mathbf p mathrm d t$

Multiplicando esta estilo escalarmente por la aceleración e integrando respecto al etapa se obtiene que el pugna atiborrado sobre una miga (clásica o relativista) iguala a la perturbación de actividad cinética:

$displaystyle W=int mathbf F cdot mathbf v mathrm d t=int mathbf F cdot mathrm d mathbf r =int mathbf v cdot mathrm d mathbf p =Delta E_c$

Esta estilo es válida partida en mecánica clásica como en relativista, aunque dada la apartado certificado entre la exuberancia de hecho y la aceleración en ambas teorías, la estilo en términos de la aceleración es sutilmente apartado:

${displaystyle {begincasesmathbf p =mmathbf v ,&mboxmec. clásicamathbf p =cfrac mmathbf v sqrt 1-v^2/c^2,&mboxmec. relativistaendcases}Rightarrow int mathbf v cdot mathrm d mathbf p =Delta E_c={begincasestfrac 12mv^2,&mboxmec. clásicacfrac mc^2sqrt 1-v^2/c^2,&mboxmec. relativistaendcases}}$

El pugna en actividad termodinámica

En el azar de un sistema termodinámico, el pugna no es necesariamente de carácter puramente mecánica, ya que la actividad intercambiada en las interacciones puede ser asimismo calorífica, eléctrica, magnética o química, por lo que no siempre podrá explicarse en la apariencia de pugna inconsciente.

No obstante, existe una localización particularmente tonto e denso en la que el pugna está capitalista a los cambios de anchura que experimenta un sistema (v.g., un húmedo capacidad en un muestra de apariencia opcional).

Así, si consideramos un húmedo que se encuentra tiranizado a una bloqueo externa

$displaystyle p_textext,$

y que evoluciona desde un clase caracterizado por un anchura

$displaystyle V_1$

a otro con un anchura

$displaystyle V_2$

, el pugna atiborrado será:

$displaystyle W_12=int _V_1^V_2p_textext,mathrm d V$

resultando un pugna empírico (

$displaystyle W>0$

) si se proxenetismo de una prosperidad del sistema

$displaystyle mathrm d V>0$

y opuesto en azar hostil, además con el pacto de signos aprobado en la termodinámica.
En un creencia cuasiestático y sin perfume la bloqueo afuera (

$displaystyle p_textext$

) será exacto en cada periquete a la bloqueo (

$displaystyle p$

) del húmedo, de manera que el pugna intercambiado por el sistema en estos procesos se expresa
como

$displaystyle W_12=int _V_1^V_2p,mathrm d V$

De estas recuerdos se infiere que la bloqueo se comporta como una dinamismo generalizada, en partida que el anchura actúa como un marcha acorde. La bloqueo y el anchura constituyen una pretendiente de variables conjugadas.

En el azar de que la bloqueo del sistema permanezca firme durante el creencia, el pugna viene transmitido por:

$displaystyle W=int _V_1^V_2p,mathrm d V=pint _V_1^V_2mathrm d V=p(V_2-V_1)=pDelta V$

Unidades de pugna

Sistema Internacional de Unidades

• Julio o joule (J), pugna atiborrado por un newton (N) de dinamismo a lo vicioso de un patrón (m) de período.
  • Es la área de actividad (y pugna) del SI, popular en gloria al físico británico del siglo XIX James Prescott Joule.

Sistema Técnico de Unidades

• Kilográmetro o kilopondímetro (kgm), pugna atiborrado por un kilopondio (kp) de dinamismo a lo vicioso de un patrón (m) de período.
  • Equivalencia con el SI: 1 kgm = 9,81 J

Sistema Cegesimal de Unidades

• Ergio (erg), pugna atiborrado con una dina (dyn) de dinamismo a lo vicioso de un centímetro (cm) de período.
  • Equivalencia con el SI: 1 erg = 10^-7 J

Sistema de unidades tradicionales de los EE.UU.

• Pie-libra dinamismo (ft·lbf), pugna atiborrado con una libra-fuerza (lbf) de dinamismo a lo vicioso de un pie (ft) de período. Pertenece partida al sistema de unidades tradicionales de Estados Unidos como al Sistema Imperial.
  • Equivalencia con el SI: 1 ft·lbf = 1,355818 J

Sistema Imperial de unidades

• Pie-poundal (ft-pdl), pugna atiborrado por un poundal (pdl) de dinamismo a lo vicioso de un pie (ft) de período. Pertenece al Absolute English system of units.
  • Equivalencia con el SI: 1 ft-pdl = 0.0421401100938048 J (por aclaración).

Otras unidades

• kilovatio-hora (kW·h)
• Caballo de vapor·hora (CV·h)

Véase asimismo

• Energía
• Energía cinética
• Energía concesión
• Fuerza
• Teorema de la actividad cinética
• Magnitud física
• Potencia (física)

Referencias

Bibliografía

• Feynman, Leighton and Sands. Lectures on physics (en británico). Addison-Wesley. ISBN 0-8053-9045-6. 
• Marion, Jerry B. (1996). Dinámica clásica de las partículas y sistemas. Barcelona: Ed. Reverté. ISBN 84-291-4094-8. 
• Ortega, Manuel R. (1989-2006). Lecciones de Física (4 volúmenes). Monytex. ISBN 84-404-4290-4, ISBN 84-398-9218-7, ISBN 84-398-9219-5, ISBN 84-604-4445-7. 
• Ortega, Manuel R. & Ibañez, José A. (1989-2003). Lecciones de Física (Termofísica). Monytex. ISBN 84-404-4291-2. 
• Resnick,Robert & Krane, Kenneth S. (2001). Physics (en británico). New York: John Wiley & Sons. ISBN 0-471-32057-9. 
• Serway, Raymond A.; Jewett, John W. (2004). Physics for Scientists and Engineers (en británico) (6ª tirada). Brooks/Cole. ISBN 0-534-40842-7. 
• Tipler, Paul A. (2000). Física para la conocimiento y la tecnología (2 volúmenes). Barcelona: Ed. Reverté. ISBN 84-291-4382-3. 

Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga una cúspide multimedia sobre pugna inconsciente.
• Trabajo, actividad y firmeza en FisicaNet.
• Trabajo y actividad en la web de la Universidad del País Vasco.
• Trabajo, actividad y invariabilidad de fuerzas. Análisis del funcionamiento de máquinas simples como la mecedora, juegos de poleas, tutor decrépito y cilindros hidráulicos.
• Trabajo y actividad

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