Trabajo, Energia, Potencia

TRABAJO.

En física, se entiende por trabajo a la cantidad de fuerza multiplicada por la distancia que recorre dicha fuerza. Esta puede ser aplicada a un punto imaginario o a un cuerpo para moverlo. Pero hay que tener en cuenta también, que la dirección de la fuerza puede o no coincidir con la dirección sobre la que se está moviendo el cuerpo. En caso de no coincidir, hay que tener en cuenta elángulo que separa estas dos direcciones.

Trabajo (física), el producto de una fuerza aplicada sobre un cuerpo y del desplazamiento del cuerpo en la dirección de esta fuerza. Mientras se realiza trabajo sobre el cuerpo, se produce una transferencia de energía al mismo, por lo que puede decirse que el trabajo es energía en movimiento. Las unidades de trabajo son las mismas que las de energía.Cuando se levanta un objeto desde el suelo hasta la superficie de una mesa, por ejemplo, se realiza trabajo al tener que vencer la fuerza de la gravedad, dirigida hacia abajo; la energía comunicada al cuerpo por este trabajo aumenta su energía potencial. También se realiza trabajo cuando una fuerza aumenta la velocidad de un cuerpo, como ocurre por ejemplo en la aceleración de un avión por el empujede sus reactores. La fuerza puede no ser mecánica, como ocurre en el levantamiento de un cuerpo o en la aceleración de un avión de reacción; también puede ser una fuerza electrostática, electrodinámica o de tensión superficial (véase Electricidad). Por otra parte, si una fuerza constante no produce movimiento, no se realiza trabajo. Por ejemplo, el sostener un libro con el brazo extendido noimplica trabajo alguno sobre el libro, independientemente del esfuerzo necesario.

T = F. d. Cosα
Por lo tanto. El trabajo es igual al producto de la fuerza por la distancia y por el coseno del ángulo que existe entre la dirección de la fuerza y la dirección que recorre el punto o el objeto que se mueve.
Veamos un ejemplo:
Una fuerza de 20 Newton se aplica a un cuerpo que está apoyado sobre unasuperficie horizontal y lo mueve 2 metros. El ángulo de la fuerza es de 0 grado con respecto a la horizontal. Calcular el trabajo realizado por dicha fuerza.
T = F. d. Cosα
T = 20 N. 2 Mts. Cos0
T = 40 NM. = 40 J (Joule).
Cuando la distancia se mide en metros y la fuerza en Newton, el trabajo se mide en joule.
Ahora supongamos que en el mismo problema usamos un ángulo distinto de 0. Porejemplo 30 grados.
T = 20 N. 2 Mts. Cos30
T = 20 N. 2 Mts. 0.891
T = 35.64 J.
Se puede ver que el valor varía. Y si usáramos 90 grados el trabajo se anularía por completo ya que el coseno de 90 es igual a cero.


ENERGÍA

La energía también es una magnitud física que se presenta bajo diversas formas, está involucrada en todos los procesos de cambio de estado físico, se transforma y setransmite, depende del sistema de referencia y fijado éste se conserva. Por lo tanto, todo cuerpo es capaz de poseer energía en función de su movimiento, posición, temperatura, masa, composición química, y otras propiedades. En las diversas disciplinas de la física y la ciencia, se dan varias definiciones de energía, todas coherentes y complementarias entre sí, y todas ellas siempre relacionadas con elconcepto de trabajo.

Las dimensiones actuales del concepto de energía no nos permiten definir una unidad de energía única u objetiva. Se debe de añadir el contexto físico a las dimensiones actuales. En principio dicho contexto de la situación inicial debe incluir al menos las condiciones de gravedad y velocidad o, mejor aún, una situación física en reposo dentro de su sistema o marco de referencianatural o privilegiado.
Es exactamente el mismo problema que con la definición de tiempo, la definición del segundo como unidad de tiempo es relativa por no fijar las condiciones de gravedad y velocidad del átomo de Cesio usado.
El tema con las dimensiones no lo ha puesto de manifiesto la Dinámica Global, ya la Mecánica Relativista mostró que la segunda Ley de Newton o Ley de Fuerza de Newton...