8.4
Trabajo realizado en un sistema por una fuerza externa
Pensemos en una persona que mueve una caja en un almacén.
Si no hay fuerza de fricción, el trabajo realizado por la fuerza aplicada sobre la caja sería el cambio en la energía cinética de la caja.
En la vida real, una fuerza de fricción actúa sobre la caja. Entonces, la diferencia entre la fuerza aplicada y las magnitudes de la fuerza de fricción decide la aceleración de la caja.
Como las fuerzas son constantes, la caja tiene una aceleración constante. La velocidad final se puede escribir en términos de la velocidad inicial, la aceleración y el desplazamiento de la caja.
La aceleración se convierte en el sujeto, y su expresión se sustituye en la ecuación de la fuerza y se simplifica aún más.
Como no hay cambio en la energía potencial, la diferencia en la energía cinética se puede escribir como el cambio en la energía mecánica de la caja.
El segundo término representa el aumento de la energía térmica debido a la fricción entre la caja y el suelo.
En resumen, el trabajo realizado por fuerzas externas es igual a la energía transferida hacia o desde el sistema.
El trabajo realizado por una fuerza externa en una partícula cambia su energía cinética. Sin embargo, también se deben considerar las fuerzas internas…
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