Cómo calcular el trabajo basado en la fuerza aplicada a un objeto sobre una distancia
El uso de la física, se puede calcular el trabajo necesario para mover un objeto a una distancia determinada. Se necesita Propuesta de trabajo a realizar. Para los trabajos a realizar, una fuerza neta tiene que mover un objeto a través de un desplazamiento. El trabajo es un producto de la fuerza y el desplazamiento.
He aquí un ejemplo: Digamos que usted está empujando una casa enorme lingote de oro, como muestra esta figura. ¿Cuánto trabajo es lo que tienes que hacer para llegar a casa? Para encontrar trabajo, lo que necesita saber tanto la fuerza y el desplazamiento. En primer lugar, averiguar cómo requiere mucha fuerza de empuje del lingote.
Supongamos que el coeficiente de rozamiento cinético,
entre el lingote y el suelo es 0.250 y que el lingote tiene una masa de 1.000 kilogramos. ¿Cuál es la fuerza que hay que ejercer para mantener el lingote movimiento sin acelerarlo? Comience con esta ecuación para la fuerza de fricción:
Asumiendo que la carretera es plana, la magnitud de la fuerza normal, FN, Solo es mg (masa por la aceleración de la gravedad). Eso significa que
dónde m es la masa del lingote y g es la aceleración debida a la gravedad en la superficie de la Tierra. La conexión de los números que da la siguiente:
Usted tiene que aplicar una fuerza igual en magnitud a la fuerza de fricción (es decir, 2.450 newtons) para mantener el lingote en movimiento sin aceleración.
Usted sabe la fuerza, por lo que para encontrar trabajo, lo que necesita saber el desplazamiento. Digamos que su casa se encuentra a 3 kilómetros o 3.000 metros, lejos. Para obtener la casa de lingote, lo que tienes que hacer esto mucho trabajo:
Debido a que usted está empujando el lingote con una fuerza que es paralelo al suelo, el ángulo entre F y s es 0 grados, y cos 0 grados = 1, por lo que enchufar los números dicta la siguiente:
Usted necesita hacer 7.35 x 106 joules de trabajo para mover su casa lingote. ¿Quieres un poco de perspectiva? Bueno, para levantar 1 kilogramo 1 metro hacia arriba, usted tiene que suministrar una fuerza de 9,8 newtons (alrededor de 2,2 libras) más de esa distancia, que tiene 9,8 julios de trabajo. Para obtener su casa lingote, necesita 750.000 veces más. Dicho de otra manera, 1 kilocaloría es igual a 4.186 julios. Una kilocaloría que comúnmente se llama una caloría (C mayúscula) en nutricionalmente, por lo tanto, para mover la casa lingote, necesita gastar unos 1.755 calorías. Es hora de salir de las barras de energía!
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