TRABAJO , ENERGIA Y POTENCIA

OBJETIVOS: Definir y estudiar las fórmulas de trabajo, energía y potencia y aplicar los conceptos para ayudarnos a resolver problemas definiendo y demostrando por medio de ejemplos el conocimiento de las unidades ,analizar y aplicar los conocimientos sobre la relación entre la realización de un trabajo y el cambio de energía cinética y el principio de la energía mecánica además determinar la relación del tiempo, fuerza ,distancia y velocidad con la potencia Afianzar conocimientos en temas que no hemos profundizado, y despejar ciertas dudas respecto a la materia. Realizar una investigación profunda acerca de temas tales como, trabajo, potencia y energía, ilustrando la importancia de estos. Alcanzar los logros perdidos en la materia, mediante este proyecto, y la sustentación correspondiente.

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

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 en Joule (igual que la energía). T = F · d                           Trabajo = Fuerza • Distancia

Aparece aquí la expresión “dirección de la fuerza” la cual puede ser horizontal. oblicua o vertical respecto a la dirección en que se mueve el objeto sobre el cual se aplica la fuerza. En tal sentido, la “dirección de la fuerza” y la “dirección del movimiento” pueden formar un ángulo (o no formarlo si ambas son paralelas). Si forman un ángulo (α), debemos incorporar ese dato en nuestra fórmula para calcular el trabajo, para quedar así: Lo cual se lee: Trabajo =  fuerza por coseno de alfa por distancia OJO: El valor del coseno lo obtenemos usando la calculadora. Si el ángulo es recto (90º) el coseno es igual a cero (0). Si el ángulo es Cero (fuerza y movimiento son paralelos) el coseno es igual a Uno (1). Nota: En la fórmula para calcular el trabajo, algunos usan la letra W en lugar de T. Así:  W = F • cosα • d 

ENERGÍA En física, «energía» se define como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología y economía, «energía» se refiere a un recurso natural (incluyendo a su tecnología asociada) para extraerla, transformarla y darle un uso industrial o económico.

Energía en diversos tipos de sistemas físicos Física clásica: En la mecánica se encuentran: Energía mecánica, que es la combinación o suma de los siguientes tipos: Energía cinética: relativa al movimiento. Energía potencial: la asociada a la posición dentro de un campo de fuerzas conservativo. Por ejemplo, está la energía potencial gravitatoria y la energía potencial elástica(o energía de deformación, llamada así debido a las deformaciones elásticas). Una onda también es capaz de transmitir energía al desplazarse por un medio elástico. En electromagnetismo se tiene a la: Energía electromagnética, que se compone de: Energía radiante: la energía que poseen las ondas electromagnéticas. Energía calórica: la cantidad de energía que la unidad de masa de materia puede desprender al producirse una reacción química de oxidación. Energía potencial eléctrica  Energía eléctrica: resultado de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos.

En la termodinámica están: Energía interna, que es la suma de la energía mecánica de las partículas constituyentes de un sistema. Energía térmica, que es la energía liberada en forma de calor. Potencial termodinámico, la energía relacionada con las variables de estado.   Física relativista: En la relatividad están: Energía en reposo, que es la energía debida a la masa según la conocida fórmula de Einstein, E=mc2, que establece la equivalencia entre masa y energía. Energía de desintegración, que es la diferencia de energía en reposo entre las partículas iniciales y finales de una desintegración.

ENERGÍA POTENCIAL Se define como el trabajo requerido para mover una masa desde un punto de referencia (nivel de tierra) hasta el punto (A). Por definición el nivel de tierra tiene energía potencial nula Energía potencial gravitatoria Energía potencial electrostática   

Energía cinética de una masa puntual El límite clásico de la energía cinética de un cuerpo rígido que se desplaza a una velocidad v viene dada por la expresión: