1. Desde el punto de vista físico defina trabajo, exprese su fórmula?

TrabajoComo idea general, hablamos de trabajo cuando una fuerza (expresada en newton) mueve un cuerpo y libera la energía potencial de este; es decir, un hombre o una maquina realiza un trabajo cuando vence una resistencia a lo largo de un camino.

Por ejemplo, para levantar una caja hay que vencer una resistencia, el peso P del objeto, a lo largo de un camino, la altura d a la que se levanta la caja. El trabajo T realizado es el producto de la fuerza P por la distancia recorrida d.

T = F · d                          Trabajo = Fuerza • DistanciaAquí debemos hacer una aclaración.

Como vemos, y según la fórmula precedente, Trabajo es el producto (la multiplicación) de la distancia (d) (el desplazamiento) recorrida por un cuerpo por el valor de la fuerza (F) aplicada en esa distancia y es una magnitud escalar, que también se expresa enJoule (igual que la energía).

De modo más simple:

La unidad de trabajo (en Joule) se obtiene multiplicando la unidad de fuerza (en Newton) por la unidad de longitud (en metro).

Recordemos que el newton es la unidad de fuerza del Sistema Internacional (SI) que equivale a la fuerza necesaria para que un cuerpo de 1 kilogramo masa adquiera una aceleración de un metro por segundo cada segundo (lo mismo que decir “por segundo al cuadrado”). Su símbolo es N.

Por lo tanto, 1 joule es el trabajo realizado por una fuerza de 1 Newton al desplazar un objeto, en la dirección de la fuerza, a lo largo de 1 metro.

2. Diga si el trabajo puede o no llevar signo, fundamente su respuesta.

Sí, el trabajo puede llevar signo, ya que depende de la dirección de la fuerza si es paralela (+), antiparalela(-), perpendicular(T=0) o de 180º(la misma magnitud de la fuerza sin componentes), todas con respecto al desplazamiento. En todo caso el signo positivo indica que gana energía y aumenta su rapidez; y cuando es negativo indica que esta perdiendo energía y disminuye su rapidez

3. Mencione cinco ejemplos donde no exista trabajo mecánico, explique.

Una columna que ejerce una fuerza para soportar parte del peso de un edificio.- Cuando sostiene de pie y quieto un objeto sobre la cabeza.

 

Cuando el ángulo es igual a 90º el trabajo es nulo, es igual a cero, las fuerzas perpendiculares a los desplazamientos no hacen trabajo, además si no hay desplazamiento aunque existan fuerzas actuando sobre un cuerpo ellas no harán trabajo.

4. Mencione cinco ejemplos de la vida diaria donde exista trabajo mecánico.

5. Diga si usted hace trabajo cuando porta una maleta y:a). Camina horizontalmente,b). Sube las escaleras

5. a). No        b). Sí6. ¿Defina la energía mecánica?

De todas las transformaciones o cambios que sufre la materia, los que interesan a la mecánica son los asociados a la posición y/o a la velocidad. Ambas magnitudes definen, en el marco de la dinámica de Newton, el estado mecánico de un cuerpo, de modo que éste puede cambiar porque cambie su posición o porque cambie su velocidad. La forma de energía asociada a los cambios en el estado mecánico de un cuerpo o de una partícula material recibe el nombre de energía mecánica.

La energía mecánica es la energía que presentan los cuerpos en razón de su movimiento (energía cinética), de su situación respecto de otro cuerpo, generalmente la tierra, o de su estado de deformación, en el caso de los cuerpos elásticos. Es decir, la energía mecánica es la suma de las energías potencial (energía almacenada en un sistema), cinética (energía que surge en el mismo movimiento) y la elástica de un cuerpo en movimiento.

A través de la misma se expresa la capacidad que tienen los cuerpos con masa de realizar tal o cual trabajo.

La energía mecánica se conserva, por tanto, no se crea ni se destruye. En el caso particular de sistemas abiertos conformados por partículas que interactúan a través de fuerzas puramente mecánicas o de campos conservativos, la energía se mantendrá constante con el correr del tiempo. De todas maneras, existen casos de sistemas de partículas en los cuales la energía mecánica no se conserva.

¿Cuándo la energía potencial es negativa?

La energía potencial depende del nivel con respecto a la cual se calcula. Por ejemplo, si tienes una casa de altura 2m, y a una altura de 1m sobre el techo, tienes una piedra, la energía potencial de la piedra, CON RESPECTO AL TECHO, es: Ep = m.g.h Ep = (peso de la piedra).1m 

Si esa misma piedra (u otra) está en el suelo, la distancia ahora es de dos metros, pero si tomas el cero en el techo y positivo hacia arriba, el suelo está en y=-2m La energía potencial ahora será: Ep = mg.h 

Ep = mg.(-2m) Ep =-(peso).2m En este caso, una energía potencial negativa significa que para subirla al techo debes hacer un trabajo equivalente a esa energía potencial. En el caso anterior, la energía potencial positiva significaba que vos no tenías que hacer ningún trabajo para llevarla al techo, simplemente la dejabas caer y el campo gravitatorio se encargaba de hacer el trabajo. Tomé estos ejemplos de energía potencial gravitatoria, pero el resultado es válido cuando tienes energía potencial debido a cualquier campo de fuerzas conservativo (como el campo eléctrico, por ejemplo). 

Suerte

7. ¿Por qué la energía cinética siempre es positiva?

 porque la expresion para la energia cinetica es: E=1/2 m v^2 

Fijate: 1/2 es siempre mayor que cero la masa no puede ser negativa la velocidad,al estar elevada al cuadrado va a ser siempre positiva ( incluso si tomas un sistema de referencia de tal forma en que tu velocidad sea negativa). Por eso la energia cinetica no puede ser negativa, porque la forma de expresarla, de formularla, no nos permite. 

Además, piensa que es la energia de un cuerpo debido a su movimiento....si no se mueve será cero, pero en el momento en que empieza a moverse va a ser mayor que cero!! 

Espero que te sirva de ayuda

8. ¿Qué energías de un cuerpo pueden cambiar cuando efectuamos trabajo sobre éste, aplicando fuerzas en el mismo sentido del desplazamiento o contrario a éste?

En vista que la fuerzas que hacen trabajo deben tener un componente paralelo o antiparalelo al desplazamiento entonces dichas fuerzas pueden sólo cambiar el módulo de la velocidad del cuerpo y la energía que está ligada con el módulo de la velocidad es la energía cinética

9. Tomando como sistema el cuerpo humano, mencione cinco ejemplos donde pueda justificarse la existencia de energía cinética y energía potencial.

10. Investigue como utilizando como origen el punto amarillo, puede determinar el vector posición de cada uno de los puntos rojos indicados en el esqueleto. Suponga que el esqueleto pertenece a un adulto de 183cm de altura.