fisica

TEMA 5 “TRABAJO, POTENCIA Y ENERGIA”
1. TRABAJO Y ENERGIA.
No debemos confundir esfuerzo muscular con trabajo. Cuando a
plicamos una
fuerza, hacemos un esfuerzo mucular.Podemos decir que se realiza trabajo,
s
cuando la fuerza aplicada produce un desplazamiento, en la dirección de ésta.
El chico del margen esta aplic
ando una fuerza cuando sostiene
la maleta, pero no realiza trabajo,porque no se desplaza.
Tampoco debemos confundir el oncepto de energía. Los
c
cuerpos no poseen energía. Cuando decimos que alguien esta lleno
de energía, queremos decir que tiene capacidad para trabajar.
En física se define “Energía”, como la capacidad que tiene los cuerpos para
n
producir transformaciones, como por ejemplo, realizar un trabajo. Cuando un cuerpo
realiza un trabajo, pierdeenergía, que es ganado por el cuerpo sobre el que se realiza
el trabajo. La variación de energía que ha tenido lugar es igual al trabajo realizado.
Trabajo = Variación de energía
2. TRABAJO REALIZADO POR UNA FUERZA CONSTANTE.
El trabajo mide la cantidad de energía que se pone en juego en un determinado
proceso. Se realiza un trabajo cuando al aplicar una fuerza,se produce un
desplazamiento enla dirección de esta. Hay que destacar dos factores:
1. Sin desplazamiento no hay trabajo.
2. El desplazamiento tiene que pr
oducirse en la dirección de la fuerza (el
sentido puede ser el mismo u opuesto). Si el desplazamiento es perpendicular
a la fuerza no se realiza trabajo.
Definimos por tanto el trabajo como el producto de la fuerz por el
,
a
desplazamiento efectuado, si la fuerza yel desplazamiento enen la misma
ti
dirección:
=

×
=

∙ ∆

Donde F, es la fuerza neta o esultante de todas las fuerzas y Δx es el
r
desplazamiento que sufre el cuerpo.
En el SI, la unidad utilizada para medir el trabajo es el julio (J).
1

3. CONCEPTO DE POTENCIA.
La potencia nos indica la rapidez con que se realiza un trabajo.
Un aparato que permite realizar y aprovechartrabajo, es más potente que otra si
tarda menos tiempo en realizar un mismo trabajo. La relación entre potencia, trabajo
realizado y tiempo invertido se puede expresar de la siguiente forma:
=
=
La unidad de la potencia en el SI es el vatio (W), que se define como la potencia
necesaria para realizar un trabajo de un julio en un segundo.
El vatio es una unidad mu pequ
eña; por eso, con frecuenciae utiliza un
s
múltiplo, el kilovatio (Kw), que equivale a 1000 W.
3.1.

Potencia y rendimiento.

Las maquinas no rinden al 100 %, por tanto hay una potencia real y una potencia
teórica.

2

Según las características de l maquina, debe tener una pote
a
ncia (teórica) pero
debido a los rozamientos, vibraciones, calentamiento, etc., hay perdidas de potencia,
por tanto, en realidadla potecia (real) es menor; para med esta perdida de
n
ir
potencia se define el rendimiento.
=
3.2.

∙ 100

Otras unidades de trabajo y potencia.

 Unidad de trabajo: Se emplea con mucha frecuencia como unidad del
trabajo el kilovatio por hora (kW·h). Un kilovatio por hora equiva a
le
6
tres millones seiscientos mil julios. 1 kW·h = 3,6 · 10 Julios.
 Unidad de potenc James Watt,ingeniero escocés que inventó la
ia:
maquina de vapor, definió como unidad de potencia el caballo de vapor
(CV). Un caballo de vapor equivale a 736 W.

4. ENERGIA MECANICA.
La energía mecánica, Em, suele estar asociada, la may
oría de las veces con
maquinas y movimientos. Esta orma de energía se estudia baj dos aspectos:
f
o
energía cinética y la energía potencial.
4.1.

Energíacinética.

La energía cinética se define como la capacidad para efectua un trabajo por
r
medio del movimiento y depende de la masa del cuerpo, m, y de su velocidad, v.
La energía cinética se calcula usando la siguiente expresión matemática:
1
∙
∙
2
La energía cinética se expresa en unidades de trabajo, en julios (J).
=

 Relación entre el trabajo y la variación de la energía cinética....