Teoria del potencia, trabajo

DEFINICIÓN DE TRABAJO: Es el producto escalar de una fuerza por el desplazamiento que produce:
[pic], siendo ( el ángulo formado por la fuerza y el desplazamiento. La unidad de trabajo en SI es el julio (J): 1J = 1 N·m,
Todo trabajo supone una variación de energía de los cuerpos:
- si W>0, el cuerpo sobre el que actúa la fuerza, aumenta su energía en dicha cantidad
- si W<0, el cuerposobre el que actúa la fuerza, disminuye su energía en dicha cantidad
- si W=0, el cuerpo sobre el que actúa la fuerza, mantiene su energía

DEFINICIÓN DE POTENCIA: Es una magnitud escalar que mide el trabajo realizado por unidad de tiempo: P=[pic].
Es una medida de la rapidez con la que un cuerpo transforma energía.
Su unidad en el SI es el J/s, denominada watio (w). También se suelenutilizar el kw y el caballo de vapor(1 CV=735 w)


DEFINICIÓN DE ENERGÍA: Es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar cambios o transformaciones, como por ejemplo, trabajo. Los cuerpos, por su posición o por su velocidad poseen esa capacidad, (energía), que les permite hacer un trabajo. Su unidad en el SI es el julio (J)


ENERGÍA CINÉTICA: es la capacidad que tiene un cuerpo de realizar trabajopor el hecho de moverse, es decir, por tener velocidad: [pic]. La energía cinética, por tanto, nunca puede ser negativa, ya que la masa y el cuadrado de la velocidad son cantidades positivas. El valor mínimo de EC será por tanto, 0, cuando el objeto esté en reposo (v=0).


TEOREMA DEL TRABAJO O DE LAS FUERZAS VIVAS: “Si sobre un cuerpo están actuando varias fuerzas y éste se desplaza del punto Aal punto B, el trabajo realizado por la fuerza resultante es igual a la variación de la energía cinética del cuerpo”.
Demostración:
Sea [pic] la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo: [pic]. El trabajo resultante será [pic] , donde e es el espacio recorrido. Según el 2º Principio de la Dinámica, F=ma y si F es cte , la aceleración producida también será constante, por loque al ser una trayectoria rectilínea, tendrá un MRUA, y por tanto, [pic] . Sustituyendo:
[pic] [pic] , que es la expresión matemática del teorema del trabajo.
El trabajo resultante o total también puede hallarse mediante la suma de todos los trabajos de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo: Wres = WT = (Wi = W1 + W2 +…Wi


FUERZAS CONSERVATIVAS: Una fuerza es conservativa siel trabajo que realiza para trasladar un cuerpo de un punto A a otro B, no depende del camino seguido, sino tan solo de la posición final e inicial:

Si [pic], entonces la fuerza F es conservativa.
Para trasladar el cuerpo de B a A, se realiza el mismo trabajo pero de signo contrario. Es decir, cuando una fuerza es conservativa, el trabajo realizado sobre un cuerpo que salga de un punto y vuelva,siguiendo una trayectoria cerrada, es nulo:
[pic].

Son fuerzas conservativas:
1) La fuerza gravitatoria, y por tanto, el Peso, que es la fuerza de atracción gravitatoria que ejerce la tierra sobre los cuerpos.
2) La fuerza elástica o recuperadora de un muelle, resorte o cuerpo elástico: Fe=-Kx (expresión de la Ley de Hooke)
3) La fuerza electrostática entre cuerpos cargados: [pic](expresión dela Ley de Coulomb)
No son fuerzas conservativas:
1) La fuerza de rozamiento, cuyo trabajo siempre es negativo al tener sentido opuesto al desplazamiento, es decir, le quitan energía a los cuerpos transformándola en calor. Por ello, también reciben el nombre de fuerzas disipativas.
[pic]
2) La Normal, aunque su trabajo siempre es nulo, al ser perpendiculares al desplazamiento[pic]
3) Las fuerzas de contacto que se aplican a un cuerpo
4) La fuerza magnética


ENERGÍA POTENCIAL: Ep Cuando sobre un cuerpo actúa una fuerza conservativa, los cuerpos tienen una energía asociada a la posición que ocupan, denominada energía potencial. El trabajo realizado por una fuerza conservativa sobre un cuerpo, es igual a la variación de su energía potencial cambiada de signo:
Wc...