Energ a y Trabajo

Energía y Trabajo
La energía es uno de los conceptos más importantes en todas las áreas de la física y en otras ciencias. La energía es una cantidad que se conserva, de ahí su importancia.
La energía puede definirse en la forma tradicional, aunque no universalmente correcta como "la capacidad de efectuar trabajo". Esta sencilla definición no es muy precisa ni válida para todos los tipos deenergía, como la asociada al calor, pero sí es correcta para la energía mecánica, que a continuación describiremos y que servirá para entender la estrecha relación entre trabajo y energía.
Pero, ¿qué se entiende por trabajo? En el lenguaje cotidiano tiene diversos significados. En física tiene un significado muy específico para describir lo que se obtiene mediante la acción de una fuerza que sedesplaza cierta distancia.
El trabajo efectuado por una fuerza constante, tanto en magnitud como en dirección, se define como: "el producto de la magnitud del desplazamiento por la componente de la fuerza paralela al desplazamiento".






Ejemplo:
Un bloque de 2.5 kg de masa es empujado 2.2 m a lo largo de una mesa
horizontal sin fricción por una fuerza constante de 16.0 N dirigida a 25° debajo de
lahorizontal. Encuentre el trabajo efectuado por: (a) la fuerza aplicada, (b) la
fuerza normal ejercida por la mesa, (c) la fuerza de la gravedad, y (d) la fuerza
neta sobre el bloque.
Solución:
(a) Trabajo efectuado por la fuerza es WF = Fdcosθ = 16 x 2.2 cos25o
= 31.9 N
(b) Wn = Fdcosθ = 0, ya que el ángulo entre la fuerza normal y el desplazamiento
es θ = 90o
(c) Wg = 0, ya que el ángulo entrela fuerza de la gravedad y el desplazamiento es
θ = 90o
(d) la fuerza neta hace un trabajo igual a la suma de los trabajos efectuados por
las fuerzas. Es decir, WT = WF + Wn + Wg = 31.9 N









Energía Cinética
energía cinética y Movimiento (Velocidad).- Para obtener su relación imaginemos una partícula de masa m que se mueve en línea recta con velocidad inicial Vi. Le aplicamos una fuerza netaconstante F sobre ella paralela al movimiento, en una distancia d. Entonces, el trabajo efectuado sobre la partícula es W = Fd. Como F = ma (a, aceleración) y de la fórmula cinemática Vf2 = Vi2 + 2ad, con Vf la velocidad final, llegamos a:
W = Fd = mad = m[(Vf2 - Vi2) / 2d]d
O sea, W = ½mVf2 - ½mVi2
Se ve claramente que estamos en presencia de una diferencia entre cantidades finales e iniciales.La energia cinetica (de traslación) de la partícula los físicos la definen como la cantidad ½mv2 .
Ec = ½mv2.
W puede escribirse también
W =  Ec
O sea el trabajo neto sobre un objeto es igual al cambio de su energía cinética. Este resultado se conoce como el teorema del trabajo y la energía.
Notemos que W es el trabajo neto efectuado sobre el objeto.
Ejemplo. Partiendo del reposo, Ud. empuja suautomóvil de 1.000 kg una distancia de 5 metros, en terreno horizontal, aplicando una fuerza también horizontal de 400 N. ¿Cuál es el cambio de energía cinética de su auto? ¿ Cuál será la velocidad al completar los 5 metros de desplazamiento? Desprecie las fuerzas de roce.
Solución. El cambio de energía cinética debe ser igual al trabajo neto efectuado sobre el auto, que es
W = Fd= (400 N)(5 m) =2.000 J.
La velocidad final se despeja de la ecuación 
W = ½mVf2 - ½mVi2, donde Vi = 0.
2.000 J = ( ½ )(1000 kg)Vf2, de donde Vf = 2 m/s.


Energía Eólica
La energía eólica es la energía obtenida a partir del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es convertida en otras formas útiles de energía para las actividades humanas. El término «eólico»proviene del latín aeolicus, que significa «perteneciente o relativo a Eolo», dios de los vientos en la mitología griega.
En la actualidad, la energía eólica es utilizada principalmente para producir electricidad mediante aerogeneradores conectados a las grandes redes de distribución de energía eléctrica. Los parques eólicos construidos en tierra suponen una fuente de energía cada vez más barata y...