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Trabajo potencia y energía

Todos habitualmente utilizamos palabras como trabajo, potencia o energía.
En esta unidad precisaremos su significado en el contexto de la física; valoraremos la necesidad de tal precisión para abordar muchos hechos cotidianos; investigar nuevas aplicaciones; comprobaremos que el cálculo de un trabajo (W), de una potencia (P) desarrollada por una máquina o elcontrol de la energía (E) consumida o almacenada, resultan muy útiles para el mantenimiento y desarrollo de la sociedad en que vivimos.


1.1 ¿Qué entiende por trabajo la física?
Entendemos por trabajar a cualquier acción que supone un esfuerzo. En Física el concepto de trabajo se aplica exclusivamente a aquellas acciones cuyo efecto inmediato es un movimiento. La siguiente escena nos ayudará aprecisarlo un poco más.

APRENDE: Trabajo es la magnitud física que relaciona una fuerza con el desplazamiento que origina.
En el Sistema Internacional de Unidades se mide en Julios (N • m). Su expresión matemática es:


1.2 Las fuerzas realizan trabajo

Si echamos un vistazo a nuestra biblioteca de recuerdos encontraremos muchos ejemplos donde la dirección de la fuerza aplicada esdistinta a la del desplazamiento. Investiguemos la influencia que puede tener este hecho con el trabajo desarrollado.
APRENDE:
Para conseguir que una fuerza realice el máximo trabajo es necesario que la dirección de la fuerza se parezca lo más posible a la dirección del movimiento producido. Esto no siempre es posible en la vida cotidiana. ¡ Para arrastrar un carrito pequeño con una cuerda nosresultaría muy incómodo agacharnos hasta la altura del carrito y tirar !Trabajo es la magnitud física que relaciona una fuerza con el desplazamiento que origina.
Cuando una fuerza origina un movimiento sólo realiza trabajo la componente de la fuerza en la dirección del desplazamiento.

2.1 La energía: energía cinética

La energía es la capacidad de un objeto de transformar elmundo que le rodea. Su unidad es el Julio.
Los cuerpos por el hecho de moverse tienen la capacidad de transformar su entorno. Pensemos que al movernos somos capaces de transportar objetos, de chocar, de romper…
APRENDE : llamamos energía cinética a la energía que posee un cuerpo por el hecho de moverse. La energía cinética de un cuerpo depende de su masa y de su velocidad según la relación:APRENDE: la velocidad de un cuerpo proporciona una capacidad al móvil de transformar el medio que le rodea. Esta capacidad es su energía cinética que depende del cuadrado de la velocidad y de la masa.

2.2 La energía: energía potencial

El hecho de estar bajo la influencia del campo gravitatorio proporciona a los objetos la capacidad de caer. Recordemos el aprovechamiento de los saltos deagua en la generación de energía eléctrica.

APRENDE: La energía potencial gravitatoria es debida la capacidad que tienen los objetos de caer. Tiene su origen en la existencia del campo gravitatorio terrestre. Su magnitud es directamente proporcional a la altura en la que se encuentra el objeto, respecto de un origen que colocamos a nivel de la superficie terrestre, y a la masa del objeto. Suexpresión matemática es:



2.3 Energía mecánica: Principio de conservación

Ya conocemos dos tipos de energía, la energía potencial y la energía cinética. Existen muchos más tipos de energía: química, nuclear, eléctrica...Sin embargo las dos que hemos presentado participan en fenómenos muy cotidianos. Históricamente son las que se aprovechan desde más antiguo.
Una situación donde losobjetos solo poseen estos dos tipo de energía es la caída libre.

APRENDE:
La suma de la energía cinética y potencial de un objeto se denomina Energía Mecánica.

APRENDE:
PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA
La suma de la energía cinética y potencial de un objeto en caída libre permanece constante en cualquier instante


2.4 Transformación de la energía

¿Qué...