Trabajo mecánico: Es igual al producto de la componente de la fuerza en la dirección del movimiento del cuerpo por la distancia que recorre el cuerpo. Es una cantidad escalar.
W=Fd o W=(Fcos0)d
W=trabajo
F=fuerza
d=distancia

Unidades de trabajo
Kpm=kilopondímetro
J=joule
J=Nm=0.102 Kpm
1Kpm=9.81 J
Nm=newton x metro

EJEMPLO DE TRABAJO MECÁNICO:

Calcular el trabajo que realiza un cuerpo que se mueve con una fuerza de 18N, en una distancia de 10 metros.
W=?
F=18 N
d=10m
W=Fd
W=(18N)(10m)=180J

Calcular el trabajo de una fuerza de 50 N que se aplica con un ángulo de 30° con la horizontal que recorre 25 m.
W=?
F=50N cos 30°
d=25m
W=(Fcos0)d
W=(50N)(0.866)25 m)
W=1282.5 J

Potencia: Es el cociente de dividir el trabajo realizado por una fuerza entre el tiempo empleado en realizarlo.

P=Watt
W=J
t=s
v?m/s

P=W/t=Fd/t=Fv

EJEMPLO DE POTENCIA:

Calcular la potencia que genera el trabajo realizado por una fuerza de 80N en 30m, durante 50s.

P=?
W=?
F=80 N
t=50 s
d=30 m

P=Fd/t=(80 N)(30 m)/50s=48 W
W=Fd=(80 N)(30 m)=2400 J

Energía: Es la capacidad de un cuerpo para realizar un trabajo. Sus unidades son:
1 Joule = kg m²/s² = 0.238 cal
1 cal 4.186 J
I Btu = 60.2 J

Es un movimiento que está compuesto por los movimientos rectilíneo uniforme y uniformemente acelerado y forma un ángulo con uno de los ejes horizontal (X) o vertical (Y). Sus fórmulas principales son:

d=m
h=m
t= s
a= x⁰
v_i=m/s
g=9.8 m/s²

d= v²_i sen a2/g
h= v²_isen²a/2g
t= v_isen a/g

EJEMPLO PROBLEMA TIRO PARABÓLICO:

Calcular la distancia, la altura y el tiempo de caída de un tiro parabólico que lleva una velocidad de 30m/s y forma una ángulo de 60° con la horizontal.

Primero calculamos la distancia recorrida.

d= v₁²sen2a / g = (30m/s)² sen 2(60°) / 9.8 m/s² = 158.99 m

Ahora la altura alcanzada.

h= v²₁sen²a / 2g= (30 m/s)² sen² (60°) / 2(9.8 m/s²) = 36.29 m

Por último el tiempo realizado.

t= v₁ sen a / g= 30 m/s (sen 60°) / 9.8 m/s² = 2.85 s