Trabajo
En física, se entiende por Trabajo al cambio en el estado de movimiento de un cuerpo producido por una fuerza de una magnitud dada. O lo que es lo mismo, será equivalente a la energía necesaria para desplazarlo de una manera acelerada.
En mecánica clásica, se dice que una fuerza realiza trabajo cuando hay un desplazamiento de su punto de aplicación. El trabajo de la fuerza sobre ese cuerpo será equivalente a la energía necesaria para desplazarlo.
Se dice que una cierta masa tiene energía cuando esa masa tiene la capacidad de producir un trabajo; además, con esta afirmación se deduce que no hay trabajo sin energía. Por ello, se dice que el carbón, la gasolina, la electricidad, los átomos son fuentes de energía, pues pueden producir algún trabajo o convertirse en otro tipo de energía; para entender esto se tiene en cuenta el principio universal de la energía según el cual la energía no se crea ni se destruye, solamente se transforma.
El trabajo es una magnitud física escalar que se representa con la letra (del inglés Work) y se expresa en unidades de energía, esto es en julios o joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades.
Para que el trabajo se produzca debe haber una fuerza aplicada, debe haber un desplazamiento producto de su accionar, y la fuerza debe tener un componente a lo largo de dicho desplazamiento.
Trabajo positivo y negativo
El Trabajo se produce, por ejemplo, cuando un hombre empuja un vehículo sin combustible por la calle, o cuando una máquina hidráulica levanta una pesada caja de madera. Para calcularlo, pues, se deben considerar la fuerza aplicada (con su respectiva dirección) y la distancia recorrida por el cuerpo en movimiento.
De allí que pueda hablarse de dos tipos de trabajo: el positivo y el negativo.
De allí que pueda hablarse de dos tipos de trabajo: el positivo y el negativo.
- Trabajo positivo. Ocurre cuando la fuerza aplicada va en el mismo sentido del desplazamiento del cuerpo, produciendo una aceleración positiva.
- Trabajo negativo. Ocurre cuando la fuerza aplicada va en sentido contrario al desplazamiento del cuerpo, pudiendo producir una aceleración negativa o desaceleración.
Energía cinética
La energía cinética es una expresión del hecho de que un objeto en movimiento, puede realizar un trabajo sobre cualquier cosa que golpee; cuantifica la cantidad de trabajo que el objeto podría realizar como resultado de su movimiento. La energía mecánica total de un objeto es la suma de su energía cinética y su energía potencial.
Para un objeto de tamaño finito, esta energía cinética se llama la energía cinética de traslación de la masa, para distinguirlo de cualquier energía cinética rotacional que puede poseer. La energía cinética total de una masa, se puede expresar como la suma de la energía cinética de traslación de su centro de masa, más la energía cinética de rotación alrededor de su centro de masa.
La energía cinética es energía del movimiento. La energía cinética de un objeto, es la energía que posee como consecuencia de su movimiento. La energía cinética de un punto de masa m está dada por:
Teorema del trabajo-energía cinética
Uno de los teoremas de mayor relevancia en la física es el teorema del trabajo-energía cinética el cual, establece que :
- El trabajo realizado por la fuerza neta (suma de todas las fuerzas) aplicada a una partícula es igual al cambio que experimenta la energía cinética de dicha partícula. Esto es,:
Este teorema es válido tanto en el ámbito de la mecánica clásica como en el de la mecánica relativista de partículas. Sin embargo, no es como lo esperabamos en la mecánica de medios continuos o deformables y necesita ser reformulado, ya que un sólido deformable sobre el que se realiza trabajo puede almacenar energía en forma de energía potencial elástica o disiparla por deformación plástica, sin que el trabajo realizado se convierta en energía cinética. De hecho para un sistema que incluya medios continuos deformables, en el que se conserve la energía se puede definir el incremento de energía interna como:
Por lo que el teorema de las fuerzas vivas original afirmaría que para un cuerpo no deformable, el trabajo realizado sobre él no produce incrementos de energía interna, siendo todo el trabajo igual al incremento de energía cinética.
Potencia
Similarmente, la potencia es la relación entre el trabajo efectuado y el tiempo que tomó realizarlo. Se representa con la letra P y se mide en watts (1 watt = 1 J / seg.), y responde a la fórmula: P = W/Δt.
Por eso es que, por ejemplo, un adulto es más potente que un niño ya que puede levantar con más velocidad un determinado cuerpo que el niño.
Medimos la potencia en Watts (que corresponde a un Joule por segundo, es decir un Joule es el trabajo que se necesita para producir un Watt de potencia en un segundo). También debemos considerar el concepto de eficiencia dentro de la física, que refiere al rendimiento dentro de un proceso y se obtiene a partir de la relación entre la energía útil y la invertida. La energía que se pierde forma calor en el ambiente.
Se entiende que sin energía no es posible realizar un trabajo.
La energía es entendida como la capacidad que tiene un cuerpo o masa para llevar a cabo un trabajo luego de haber sido sometido a una fuerza. Se entiende que sin energía no es posible realizar un trabajo.
La energía de un cuerpo se da por la velocidad o por la posición del mismo. Por eso es que se diferencia la energía potencial que es la que posee un cuerpo cuando se encuentra inmóvil de la energía cinética cuando el cuerpo se pone en movimiento, es decir, se desplaza a una determinada velocidad.
La unidad con la que se mide la energía (la misma que el trabajo) es el Joule (o Julio) que representa la cantidad de energía que se necesita para levantar un kilogramo de masa a 10 cm de la superficie terrestre. También es posible medir la energía mediante calorías (un Joule es lo mismo que 0,24 calorías).
Bibliografía.
GIANCOLI C. DOUGLAS Fisica. Principios con aplicaciones, Sexta edición, Editorial Pearson, México,2006
Fuentes de Información Fecha de consulta: Marzo 10 , 2019
https://concepto.de/trabajo-en-fisica/
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/ke.html
https://es.wikipedia.org/wiki/Energia_cinética
http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/cinetica.html
Por eso es que, por ejemplo, un adulto es más potente que un niño ya que puede levantar con más velocidad un determinado cuerpo que el niño.
Medimos la potencia en Watts (que corresponde a un Joule por segundo, es decir un Joule es el trabajo que se necesita para producir un Watt de potencia en un segundo). También debemos considerar el concepto de eficiencia dentro de la física, que refiere al rendimiento dentro de un proceso y se obtiene a partir de la relación entre la energía útil y la invertida. La energía que se pierde forma calor en el ambiente.
Energía
Se entiende que sin energía no es posible realizar un trabajo.
La energía es entendida como la capacidad que tiene un cuerpo o masa para llevar a cabo un trabajo luego de haber sido sometido a una fuerza. Se entiende que sin energía no es posible realizar un trabajo.
La energía de un cuerpo se da por la velocidad o por la posición del mismo. Por eso es que se diferencia la energía potencial que es la que posee un cuerpo cuando se encuentra inmóvil de la energía cinética cuando el cuerpo se pone en movimiento, es decir, se desplaza a una determinada velocidad.
La unidad con la que se mide la energía (la misma que el trabajo) es el Joule (o Julio) que representa la cantidad de energía que se necesita para levantar un kilogramo de masa a 10 cm de la superficie terrestre. También es posible medir la energía mediante calorías (un Joule es lo mismo que 0,24 calorías).
Bibliografía.
GIANCOLI C. DOUGLAS Fisica. Principios con aplicaciones, Sexta edición, Editorial Pearson, México,2006
Fuentes de Información Fecha de consulta: Marzo 10 , 2019
https://concepto.de/trabajo-en-fisica/
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/ke.html
https://es.wikipedia.org/wiki/Energia_cinética
http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/cinetica.html
