Trabajo y potencia

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Trabajo
Trabajo, es 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.
Por ejemplo, cuando se levanta un objeto desde el suelo hasta la superficie de una mesa, se realiza“trabajo” al tener que vencer la fuerza de la gravedad, la energía comunicada al cuerpo por este trabajo aumenta su energía potencial.
Contraejemplo, el sostener un libro con el brazo extendido no implica trabajo alguno sobre el libro, independientemente del esfuerzo necesario.
En mecánica clásica, el trabajo que realiza una fuerza sobre un cuerpo equivale a la energía necesaria para desplazareste cuerpo. El trabajo es una magnitud física escalar que se representa con la letra (del inglés Work) y se expresa en unidades de energía, esto es en joules en el Sistema Internacional de Unidades.
Matemáticamente se expresa como:

Donde es el módulo de la fuerza, es el desplazamiento y es el ángulo que forman entre sí el vector fuerza y el vector desplazamiento.

Potencia
En términosmatemáticos, la potencia es igual al trabajo realizado dividido entre el intervalo de tiempo a lo largo del cual se efectúa dicho trabajo.
El trabajo es igual a la fuerza aplicada para mover un objeto multiplicada por la distancia a la que el objeto se desplaza en la dirección de la fuerza. La potencia mide la rapidez con que se realiza ese trabajo.
Potencia mecánica
La potencia mecánica es lapotencia transmitida mediante la acción de fuerzas físicas de contacto o elementos mecánicos asociados, como palancas, engranajes, etc.
El caso más simple es el de una partícula sobre la que actúa una fuerza constante o variable. De acuerdo con la mecánica clásica, el trabajo realizado sobre la partícula por dicha fuerza es igual a la variación de su energía cinética (energía de movimiento), por lo quela potencia desarrollada por la fuerza es:

Energía

Se define como la capacidad para realizar un trabajo.
Energía Cinética
La energía cinética de un cuerpo es una energía que surge en el fenómeno del movimiento. Está definida como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una masa dada desde su posición de equilibrio hasta una velocidad dada. Una vez conseguida esta energía durante laaceleración, el cuerpo mantiene su energía cinética sin importar el cambio de la rapidez.
Cuando un cuerpo está en movimiento posee energía cinética ya que al chocar contra otro puede moverlo y, por lo tanto, producir un trabajo. Para que un cuerpo adquiera energía cinética o de movimiento, es decir, para ponerlo en movimiento, es necesario aplicarle una fuerza. Cuanto mayor sea el tiempo queesté actuando dicha fuerza, mayor será la velocidad del cuerpo y, por lo tanto, su energía cinética será también mayor.
Energía Potencial
La energía potencial es la capacidad que tienen los cuerpos para realizar un trabajo dependiendo de la configuración que tengan en un sistema de cuerpos que ejercen fuerzas entre sí. Puede pensarse como la energía almacenada en un sistema, o como una medida deltrabajo que un sistema puede entregar. Suele abreviarse con la letra
La energía potencial U es igual al trabajo que hay que realizar, para mover un objeto desde el punto de referencia U=0, a la posición r. El punto de referencia al que se le asigna el valor de U=0 es arbitrario, de modo que se puede elegir convenientemente, como por ejemplo el origen de un sistema de coordenada.

La fuerzasobre un objeto, es la negativa de la derivada de la función de potencial U. Esto significa que es la negativa de la pendiente de la curva de energía potencial. Dibujar las curvas de las funciones potenciales, constituyen ayudas valiosas para visualizar el cambio de la fuerza, en una región determinada del espacio.
Fuerza conservativa
Es la fuerza que genera un Campo Conservativo.
Se...
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