Trabajo, Energía Y Potencia

Trabajo, energía y potencia
Trabajo:
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 en la dirección de esta. Hay que destacar dos factores:
1. Sin desplazamiento no hay trabajo.
2. El desplazamiento tiene que producirse en la dirección de la fuerza (el sentido puede ser elmismo u opuesto). Si el desplazamiento es perpendicular a la fuerza no se realiza trabajo.
Podemos definir matemáticamente el trabajo como el producto de la Fuerza aplicada por el desplazamiento efectuado, si la fuerza y el desplazamiento tienen la misma dirección:
Trabajo = Fuerza x Desplazamiento
W =F.∆x

Hay que destacar que F (Fuerza), es la fuerza neta, es decir la resultante queactúa sobre el cuerpo, y que en este caso, es una fuerza constante.
En el sistema internacional SI, la unidad utilizada para medir al trabajo es el Julio (J),que es definido como el trabajo hecho al aplicar una fuerza de 1 Newton, para producir un desplazamiento de 1 metro en la misma dirección de la fuerza.
1 Julio= 1 Newton x 1 metro; 1J=1N*1m

Potencia:
Si subimos lentamente unas escaleras ydespués lo hacemos rápidamente, el trabajo realizado es el mismo en ambos casos, pero nuestra potencia es mayor en el segundo caso, porque realizamos el trabajo más rápidamente.
Para expresar la rapidez con que hacemos un trabajo, se utiliza el concepto de potencia.
La relación entre potencia, trabajo y tiempo invertido se puede expresar de la manera siguiente:
Potencia= Trabajo hechoTiempo invertido

La unidad de la potencia en el Sistema Internacional (SI) es el Vatio (W), que se define como la potencia necesaria para hacer un trabajo de un julio en un segundo:

1 Vatio = 1 Julio
1 segundo

Energía:
Como ya hemos visto, un cuerpo tiene energía, cuando tiene capacidad para llevar a término un trabajo.
El trabajo es lamanera de expresar la cantidad de energía que ha pasado de una forma a otra forma o de un lugar a otro.
La Energía Mecánica, Em , suele estar asociada , la mayoría de las veces, con maquinas y movimientos. Esta forma de energía se estudia bajo dos aspectos: energía cinética y energía potencial.

* Energía cinética
Supongamos que aplicamos una fuerza a un cuerpo de masa m que esta en reposo,el cuerpo se acelera, gana velocidad y recorre una cierta distancia, se hace un trabajo sobre este, el cual se manifiesta en forma de Energía Cinética (Ec) . Si la fuerza continua actuando sobre el cuerpo, se hace también sobre este un trabajo, que se transforma también en energía cinética.
La Energía Cinética se define como la capacidad para efectuar un trabajo por medio
del movimiento y depende de la masa del cuerpo m y de su velocidad, v:

EC = 1/2m. v2

* Energía potencial
La energía potencial es la que tiene un cuerpo en virtud de la posición que ocupa, que
será distinta a la del equilibrio.
La energía potencial gravitatoria equivale al trabajo que se hace para elevar un cuerpo
hasta una altura determinada (h).
Ep = m.g.h

Aplicaciones reales
Trabajo
Cuandohablamos de trabajo en la vida cotidiana nos estamos refiriendo a aquellas acciones en las que al aplicar una fuerza producimos un movimiento como por ejemplo:
* Arrastrar o impulsar objetos (al aplicar una fuerza en el objeto, con el movimiento de nuestro cuerpo, esta se desplazará en la dirección de la fuerza.)
* Pedalear una bicicleta (al mover los pedales con el impulso de piernasy pies para avanzar, al ser la fuente de movimiento de las ruedas de la bicicleta.)
* Saltar y caminar (al ejercer una fuerza hacia el piso y movernos de manera horizontal o verticalmente según sea el caso.)

Potencia.
Se refiere a la rapidez con la que se realiza un trabajo por ejemplo:
* La velocidad con que se mueve un auto (se tiene que aplicar una fuerza en el auto para que...