guia de trabajo y energia

Página 1 de 18

Institución Educativa Colegio de San Simón
Ibagué 2016 - Guía de Física

ENERGÍA
La energía no es materia tangible, es la propiedad de un sistema que le da la capacidad de hacer
transformaciones como producir movimientos, luz, sonido, aumentos de temperatura, carga
eléctrica y otros fenómenos físicos.
La energía recibe diversos nombres derivados de sus características o de laforma en que se obtiene,
algunas son:
 Energía Nuclear o atómica: es la energía liberada en las reacciones nucleares del átomo.
 Energía Hidráulica: es la que se obtiene aprovechando el movimiento del agua en caídas o
corrientes.
 Energía térmica: se debe al movimiento molecular en los cuerpos, cuando esta energía se
intercambia entre dos cuerpos debido a diferencias de temperatura se llama calor. Energía eléctrica: se origina en el movimiento de las cargas eléctricas.
 Energía química: es la que se produce en las reacciones químicas. Por ejemplo es la que está
presente en los alimentos, en el carbón, en la gasolina.
TRABAJO
Para que un cuerpo altere el movimiento de otro es necesario que le transfiera energía, por ejemplo
al levantar un objeto se le debe transferir energía para vencer supeso, al acelerar un carro para
incrementar su energía de movimiento y vencer la fricción; cuando se emplea la fuerza para
disminuir la velocidad de un cuerpo también se está realizando trabajo pero en éste caso se
considera negativo, entonces el trabajo es energía en tránsito que un cuerpo le transfiere a otro
para alterar su estado de movimiento, resumiendo:
Se dice que una fuerza hace trabajocuando su acción incide para incrementar la velocidad de un
cuerpo o en contra de otra para mantenerlo en movimiento con velocidad constante.
La manera formal de definir el trabajo es a través de su expresión matemática:

𝑊 = 𝐹. 𝑥𝑐𝑜𝑠𝛼
Trabajo

Angulo entre F y x
Fuerza

Desplazamiento

F



x

Colegio de San Simón

Profesor Héctor Iván Varón Barrera

Trabajo, Potencia y Energía

Página 2 de 18UNIDADES DE TRABAJO Y ENERGÍA
Como hemos visto el trabajo es energía en tránsito, entonces es natural que se mida con la misma
unidad de la energía.
La unidad de energía del sistema internacional de unidades (SI) es el Julio.
1𝐽𝑢𝑙𝑖𝑜 = 1𝑁𝑒𝑤𝑡𝑜𝑛 𝑥 1𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜
Abreviado
𝐽 = 𝑁. 𝑚
Ejemplo 1.
Camilo observa que un amigo quedo varado y se propone ayudarlo empujando el carro para
parquearlo convenientemente,aplica 400 Newton horizontalmente y logra mover el carro sobre la
calle plana 20 metros. Calcular la energía que empleo Camilo para ayudar a su amigo, es decir el
trabajo de Camilo.

𝑊 = 𝐹. 𝑥𝑐𝑜𝑠𝛼

F es la fuerza que aplica camilo

𝐹 = 400𝑁

x es el desplazamiento del carro bajo la influencia de la

𝑥 = 20𝑚

fuerza de Camilo
El ángulo α entre la fuerza y el desplazamiento es cero
puesto que camiloempuja horizontalmente y el carro se
desplaza en la misma dirección de la fuerza

𝛼 = 0°

𝑊 = 400𝑁. 20𝑚. 𝑐𝑜𝑠0°
𝑊 = 8000 𝐽𝑢𝑙𝑖𝑜𝑠

Camilo suministró 8000 Julios al
automóvil, ese es el valor del trabajo
que realizó
F=400N

x=20m

Ejemplo 2.
En una semana cultural del Colegio San Simón se realizan competencias. Una de ellas consiste en
transportar en el menor tiempo posible a otro estudiante sentado enuna pequeña carreta por una
distancia de 50 m. Nicolás y Estefanía son una pareja de competidores. Nicolás arrastra la carreta
cargada con Estefanía aplicando una fuerza constante de 550 N utilizando una cuerda que hace un

Colegio de San Simón

Profesor Héctor Iván Varón Barrera

Trabajo, Potencia y Energía

Página 3 de 18
ángulo de 30° con la horizontal. ¿Cuánto debe trabajar Nicolás paraarrastrar la carreta con Estefanía
a través del patio?
𝑊 = 𝐹. 𝑥𝑐𝑜𝑠𝛼

F es la fuerza que aplica Nicolás a la carreta a través de la cuerda

𝐹 = 550𝑁
𝑥 = 50𝑚
𝛼 = 30°

𝑥 es el desplazamiento a través del patio que realiza la carreta
𝛼 el ángulo entre la dirección de la fuerza y la dirección del desplazamiento

𝑊 = 550𝑁. 50𝑚. 𝑐𝑜𝑠30°
𝑊 = 825000 𝐽 el trabajo de Nicolás, es decir la energía que empleó
fue...