Trabajo potencia y energia

TRABAJO,
POTENCIA Y
ENERGÍA

OBJETIVOS
Cuando termine de estudiar esta unidad usted:
Definirá, escribirá y resolverá problemas utilizando las
fórmulas matemáticas para el Trabajo, la Energía potencial,
la Energía Cinética y la Potencia.
Determinará la potencia de un sistema y comprenderá su
relación con el tiempo, la fuerza, la distancia y la velocidad.

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TRABAJO
Llamamos trabajo al productode una fuerza por el
desplazamiento que produce.
Si una persona lleva colgada la mochila, pero no se
mueve del lugar donde está NO realiza trabajo
físico. Lo que hace es un esfuerzo muscular.

Trabajo en Física

En física decimos que una o más fuerzas
realizan trabajo mecánico cuando vencen la
resistencia de otro agente y lo hacen mover
de un punto a otro.
Recordando el concepto de fuerza.
¿Quées fuerza?
Se puede definir como todo aquello que
modifica el estado de movimiento de cuerpo.

Trabajo

Trabajo

 Matemáticamente,

“El trabajo es igual al
producto de la distancia por la componente
de la fuerza a lo largo del desplazamiento”.
 El

trabajo es una
magnitud escalar.
: Fuerza que realiza
trabajo
T: Trabajo realizado por
: Ángulo entre la fuerza
y el desplazamiento d.
d :Desplazamiento
 

Trabajo

Unidades de trabajo
¿Cuál es la unidad de trabajo en el Sistema
Internacional?
Es el joule.
1 joule= (1 newton)(1metro) o
1 J= 1 N .
m
También se puede utilizar otras unidades
para el trabajo: por ejemplo el sistema
británico utiliza la libra como unidad de
fuerza y el pie como unidad de distancia, por
lo tanto:
1 joule=0.7673 pie-lb.

Trabajo

Trabajo

¿Cuáles son las condicionespara que se
realice trabajo?
• Que exista una fuerza aplicada sobre un
objeto o una partícula.
• Que el objeto se mueva de un punto a otro.
Tenga presente quien hace el trabajo
Siempre hablaremos de trabajo realizado
sobre un cuerpo específico por una fuerza
determinada

Trabajo

 CASOS

Trabajo

PARTICULARES DEL TRABAJO
MECÁNICO DE UNA FUERZA CONSTANTE
A) Si la fuerza está en el sentido delmovimiento (= 0°).

Trabajo

Trabajo
B) Si la fuerza es perpendicular al
movimiento
(ϴ = 90°).

Trabajo

Trabajo
 C)

Si la fuerza está en sentido contrario al
movimiento ( = 180°).

EJEMPLO DE TRABAJO
•

Se empuja un libro 1.20 m sobre una mesa horizontal con una fuerza horizontal
de 3.0 N. a) ¿Qué trabajo efectúa la fuerza de 3.0 N

Solución
a) La fuerza de 3 N está en dirección aldesplazamiento. Entonces:
W = (3.0 N)*(1.20 m) = 3.6 N.m = 3.6 J

Calcule el trabajo
de una fuerza
constante de 12
N, cuyo punto de
aplicación se
traslada 7 m, si
el ángulo entre
las direcciones
de la fuerza y del
desplazamiento
son 0°, 60°, 90°,
135°, 180°

POTENCIA
Es aquella magnitud escalar que nos indica la
rapidez con la que se puede realizar un trabajo. La
potencia se aplica a cualquier proceso detransferencia energética.
Ejemplos: La potencia de una grúa para elevar
una carga.
El trabajo desarrollado por el montacargas en la
unidad de tiempo.

ECUACIÓN

Trabajo realizado W ( J )
Potencia 

tiempo invertido
t (s)

Donde :

P:Potencia

W:Trabajo
t: Tiempo

POTENCIA
Es la razón
de cambio
con la que
se realiza
un ECUACIO
trabajo.
NES:

UNIDADES:
SI: Watt (W)
FACTORES DE
CONVERSIÓNNECESARIOS:
1KW = 1000W

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Un ciclista sube
por una rampa
que forma 30°
con la horizontal
y con una
rapidez de 8m/s.
El peso total del
ciclista y la
bicicleta es de
800 N. Calcule la
potencia que
debe mantener
el ciclista

F

30°

ENERGÍA
Es la capacidad de un objeto de transformar el mundo que
le rodea. Su unidad de medida es el Julio.
Los cuerpos por el hecho de moverse tienen la capacidad
detransformar su entorno. Pensemos que al movernos,
somos capaces de transportar objetos, de chocar, de
romper, etc.

CLASES DE ENERGÍA
• Energía Potencial
• Energía Cinética

ENERGÍA POTENCIAL
• Energía potencial: es la que posee un cuerpo en virtud de la
posición que ocupa con respecto a un sistema de referencia. La
podemos estudiar bajo dos aspectos: energía potencial
gravitatoria y energía...