ESTUDIANTE

CORPORACION UNIVERSITARIA MINUTO DE DIOS - UNIMINUTO
FACULTAD DE INGENIERIA - DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS
F´ısica Mec´
anica - Intersemestral
Ejercicios: Lectura 02

Profesor: Manuel Quimbayo
Lectura de estudio y preparaci´
on

TRABAJO, POTENCIA Y ENERGIA
Algunos problemas son m´
as dificiles de lo que parecen. Por ejemplo, suponga que trata de calcular la
rapidez de una flechadisparada por un arco. Aplica
las leyes de Newton y todas las t´ecnicas de resoluci´on
de problemas que hemos aprendido, pero se topa
con un obst´
aculo importante: una vez que el arquero
suelta la flecha, la cuerda ejerce una fuerza variable
que depende de la posici´
on de la flecha. Por ello, los
m´etodos sencillos que aprendimos no bastan para
calcular la rapidez. No tema; nos faltamucho para
acabar con la mec´
anica, y hay otros m´etodos para consideraremos la potencia, que es la rapidez con
manejar este tipo de problemas.
que se realiza trabajo, luego estudiaremos la otra
forma de energ´ıa, la energ´ıa potencial en sus dos
formas m´as relevantes, la potencial gravitacional y la
potencial el´
astica. En la siguiente clase ampliaremos
las ideas de trabajo y energ´ıacin´etica para entender
m´as a fondo los conceptos de energ´ıa y conservaci´
on
de la energ´ıa.
Trabajo: el trabajo realizado por una fuerza constante es el producto de la magnitud F de la fuerza y
la magnitud x del desplazamiento. El trabajo se representa por la letra W y se mide en Joule (J). 1 J =
1N·m

El nuevo m´etodo que vamos a presentar usa las ideas
de trabajo y energ´ıa. Laimportancia del concepto
de energ´ıa surge del principio de conservaci´
on de
la energ´ıa: la energ´ıa es una cantidad que se puede
convertir de una forma a otra pero no puede crearse
ni destruirse. En un motor de autom´
ovil, la energ´ıa
qu´ımica almacenada en el combustible se convierte
parcialmente en la energ´ıa de movimiento del auto
y parcialmente en energ´ıa t´ermica. En un horno demicroondas, la energ´ıa electromagn´etica obtenida de
la compa˜
nia de electricidad se convierte en energ´ıa
t´ermica en la comida cocida. En ´estos y todos los
dem´
as procesos, la energ´ıa total (la suma de toda
la energ´ıa presente en diferentes formas) no cambia.
Todav´ıa no se ha hallado ninguna excepci´
on.

W = Fx
Potencia: es la rapidez con que se efect´
ua trabajo,
al igual queel trabajo es una cantidad escalar. Se
representa por la letra P . La unidad de potencia es el
watt (W), 1 W = 1 J/s. Otra unidad u
´til en ingenier´ıa
es el caballo de fuerza o hp. 1 hp = 746 W.

W
= Fv
t
Las unidades de potencia pueden servir para definir
nuevas unidades de trabajo o energ´ıa. El kilowatt hora (kWh) es la unidad comercial usual de energ´ıa
Usaremos el concepto deenerg´ıa en el resto de el´ectrica. Un kWh es el trabajo realizado en 1 hora
nuestro curso para estudiar una amplia gama de (3600 s) cuando la potencia es 1 kW (103 J/s),
fen´
omenos f´ısicos. La energ´ıa nos ayudar´
a a entender as´ı que: 1 kWh = (103 J/s)(3600 s) = 3.6×106 J =
por qu´e un abrigo nos mantiene calientes, como el 3.6 MJ.
flash de una c´
amara produce un destello de luz,
y elsignificado de la famosa ecuaci´
on de Einstein Energ´ıa: se puede pensar que la energ´ıa es cualquier
E = mc2
cosa que pueda ser convertida en trabajo. Cuando
decimos que un objeto tiene energ´ıa, queremos dar a
En esta parte conoceremos una importante forma de entender que es capaz de ejercer una fuerza sobre otro
energ´ıa, la energ´ıa cin´etica o energ´ıa de movimiento, objeto pararealizar trabajo sobre ´el. Y viceversa; si
y su relaci´
on con el concepto de trabajo. Tambi´en realizamos trabajo sobre un objeto, le hemos a˜
nadido
P =

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CORPORACION UNIVERSITARIA MINUTO DE DIOS - UNIMINUTO
FACULTAD DE INGENIERIA - DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS
F´ısica Mec´
anica - Intersemestral
Ejercicios: Lectura 02

Profesor: Manuel Quimbayo
Lectura de estudio y preparaci´...