Trabajo Y Energia

TRABAJO Y ENERGÍA
El trabajo (denotado por T o W) es una magnitud física que se determina al valorar el esfuerzo, ya sea éste muscular o el requerido, por ejemplo, para el consumo de una determinada cantidad de combustible por un motor. La realización de un trabajo se debe siempre a la acción de una fuerza y da origen a un movimiento de desplazamiento desde un punto de aplicación.
Cuando lafuerza que se ejerce, por ejemplo, en una tracción es igual o inferior a la del peso que se requiere desplazar, se produce un cansancio o fatiga, pero no se realiza ningún trabajo, ya que el cuerpo no se desplaza. Por tanto, una fuerza solo realiza un trabajo cuando se produce un desplazamiento de su punto de aplicación.
TRABAJO REALIZADO POR UNA FUERZA CONSTANTE
Cuando se habla de trabajo, doscosas intervienen ellas son:
* Se ejerce una fuerza
* El objeto se mueve por efecto de la fuerza
El trabajo (W) realizado por una fuerza constante se define como la escalar que resulta del producto de la componente de la fuerza en la dirección del desplazamiento y la magnitud de este (desplazamiento).
Matemáticamente podemos decir que:
W = (F cosα) d
De la definición de trabajo podemosdecir que el trabajo puede ser positivo, negativo y cero.
* El trabajo realizado por una fuerza es positivo cuando la fuerza tiene la misma dirección y sentido que el desplazamiento (el cuerpo gana energía)
* El trabajo realizado por una fuerza es negativo cuando la fuera la misma dirección y sentido contrario al desplazamiento (el cuerpo pierde energía)
* El trabajo realizado por unafuerza es cero cuando la fuerza aplicada tiene componente cero en la dirección del desplazamiento (forma un ángulo de 90° con el desplazamiento).
La unidad de trabajo en una magnitud escalar que también se puede definir como el producto escalar de la fuerza y el desplazamiento.
W = F * ∆r

TRABAJO REALIZADO POR LA FUERZA DE GRAVEDAD
Por definición de producto escalar sabemos que el productoescalar de dos vectores es una magnitud escalar igual al producto de los módulos de los vectores por el coseno del ángulo que ellos tienen, pudiéndose escribir la expresión de la siguiente manera.
W=F*X*cosα
Aplicando la definición de trabajo como producto escalar de la fuerza por el desplazamiento, si tenemos un cuerpo ubicado en una posición Y1 y se mueve hasta una posición Y2; el trabajorealizado será:
F = (-mg) J
∆r = (∆Y) J
______________________
W= F * ∆r= (-mg) (∆Y)
W= (-mg) (Y2 - Y1)
Y1 P=mg Y2 ∆Y= Y2 - Y1
W = mgY1 – mg Y2

TRABAJO REALIZADO POR UNA FUERZA VARIABLE
Existen dos casos:
* Cuando el trabajo es realizado por un agente externo contra la gravedad: en este caso el trabajo es negativo, porque lapartícula sobre la que actúa la fuerza tiene una componente opuesta a la dirección de la componente aplicada. La ecuación viene dada por:
W=p*h* cosα
W=-p*h (porque el cos180°=-1)
* Cuando el trabajo es realizado por la gravedad, si el cuerpo baja: para en este caso la partícula sobre la que actúa la fuerza y la componente del peso tienen el mismo sentido. La ecuación viene expresada por:W=p*h (cos0°=1)

TRABAJO REALIZADO POR UN RESORTE (Energía potencial elástica)
La Energía Potencial Elástica se considera un resorte que cuelga del techo y uno de sus extremos está fijo, adosado al techo, mientras su otro extremo está libre, al ejercer una fuerza sobre el resorte éste se puede comprimir, disminuyendo su longitud. Para que el resorte no se estire será necesario mantener una fuerzasobre él. Al acabarse la fuerza, el resorte se descomprime, estirándose.
Si ahora se tiene el resorte con un extremo fijo sobre la mesa, y se ejerce una fuerza para comprimirlo, si el extremo libre de este resorte se pone en contacto con algún cuerpo, al descomprimirse puede provocar que el objeto se mueva, comunicándole energía cinética (energía que poseen los cuerpos cuando se mueven).
Este...