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UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALESY MATEMATICA
ESCUELA DE FISICA
FISICA
(con orientación en las aplicaciones al Área de la Salud Pública)

UNIDAD IV: TRABAJO Y ENERGIA
CONTENIDO:
4.1 Concepto de Trabajo y Energía.
4.2 Trabajo realizado.
4.2.1 Trabajo de una Fuerza Constante.
4.2.2 Trabajo de un Sistema de Fuerzas.
4.2.3 Trabajo de una Fuerza Variable.
4.3 Potencia:Concepto, unidades, aplicaciones.
4.4 Teorema del Trabajo y la Energía.
4.5 Energía Potencial y las Fuerzas Conservativas.
4.6 Fuerzas no Conservativas.
4.7 Conservación de la Energía.
4.7.1 Para Fuerzas Conservativas.
4.7.2 Para Fuerzas Conservativas y no conservativas.
4.8 Aplicaciones : La inyección hipodérmica.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:.
Al finalizar esta unidad el estudiante estará en condiciones de:
1.Escribir la definición de trabajo producido por una fuerza constante, paralela o no al
desplazamiento.
2. Explicar con sus propias palabras la forma de calcular el trabajo hecho por una
fuerza, si la fuerza no es constante o, la trayectoria no es rectilínea.
3. Aplicar la definición para calcular el trabajo de una fuerza constante a lo largo de
una trayectoria rectilínea.
4. Calcular el trabajode un conjunto de fuerzas constantes sobre un cuerpo que se
mueve en línea recta.
5. Escribir la definición de energía cinética, la ecuación de ésta en función de la
velocidad y aplicarla en la resolución de problemas.
6. Explicar con sus propias palabras el teorema del trabajo y la energía cinética y
escribir la ecuación matemática del mismo, así como aplicarla a situaciones varias.
7. Explicarcon sus propias palabras lo que es una fuerza conservativa.
8. Explicar con sus propias palabras el concepto de energía potencial y aplicarlo en la
resolución de problemas. Escribir la relación entre el trabajo de las fuerzas
conservativas y el cambio de energía potencial.

Universidad de El Salvador
Facultad de Ciencias Naturales y Matemática

Escuela de Física

9. Dar por lo menos tres ejemplosde fuerzas conservativas.
10. Enunciar el principio de conservación de la energía para fuerza conservativas.
11. Enunciar el principio de conservación de la energía en general.
12. Aplicar el principio de conservación de la energía a problemas sencillos en los que
intervienen fuerzas conservativas.
13. Escribir y aplicar la definición de potencia.
4.1 Concepto de Trabajo y Energía.
Energía desde unpunto de vista físico representa la capacidad de realizar un trabajo.
Existen diversas formas en que se manifiesta la energía : Cinética, Potencial, Calorífica,
Eléctrica, Atómica, etc.
Un cuerpo con un sistema de cuerpos tienen energía cuando es capaz de realizar
TRABAJO
La energía que posee se mide por el trabajo que pueda desarrollar.
Debe tomarse en cuenta que si bien es cierto que realizartrabajo implica gastos de
energía sin que realice trabajo a escala microscópica, pero si a escala macroscópica (a
escala de moléculas y átomos ).
4.2 Trabajo realizado
4.2.1 Trabajo de una Fuerza constante.
Para una fuerza constante aplicada a un cuerpo que se desplaza en línea recta (ver
figura 1 )

F
θ

d
F
θ
Fig. 1

Una fuerza constante aplicada a un cuerpo que
experimenta un desplazamiento dOperacionalmente el trabajo se expresa mediante la ecuación:
W = Fdcos θ
(Ec. 1)
Siendo :
W = Trabajo realizado por fuerza aplicada.
2

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Facultad de Ciencias Naturales y Matemática

Escuela de Física

F = Modulo de la fuerza aplicada al cuerpo (constante ).
d = Modulo del desplazamiento experimentado por el cuerpo.
θ = El menor de los ángulos formado por los vectoresfuerza y desplazamiento puestos
origen con origen. (0° ≤ θ ≤ 180°).
La ecuación (1) puede escribirse así : W = (Fcos θ)d
Siendo (Fcosθ) la componente de la fuerza en la dirección del desplazamiento.
Una unidad de trabajo se obtiene como unidad de fuerza en la dirección del
desplazamiento.
Ejemplo:
Newton-metro = Joule;
Dina-cm = Ergio;
kgf-metro = Kilogrametro.
4.2.2 Trabajo de un Sistema de...