Trabajo y energía

 

Una fuerza realiza trabajo cuando altera el estado de movimiento de un cuerpo. El trabajo efectuado por una fuerza sobre un cuerpo es equivalente a la cantidad de energía necesaria para desplazarlo. De esta forma recordamos que el trabajo es la cantidad de energía necesaria para producir desplazamiento sobre un cuerpo, es decir, que si aplicamos una fuerza y no se produce ningún desplazamiento entonces no se está realizando trabajo alguno.

"Se denomina trabajo al producto escalar entre la fuerza y el desplazamiento; entonces el trabajo equivale a la energía necesaria para desplazar un cuerpo de un lugar a otro"

 Por ejemplo; Cristopher Pavón, figura dorada hondureña en juegos olímpicos, realizó trabajo al levantar las pesas desde el suelo hasta su pecho, pero dejó de realizar trabajo. todo el tiempo que solo mantuvo las pesas sostenidas sin moverlas.

El trabajo es una magnitud física que se representa con la letra W, su unidad de medida (en el Sistema Internacional de Unidades) es el julio o joule (J) y la unidad de medida de la fuerza es el Newton representado por la letra N.

Entonces: 

Los nombres a las unidades energía (Joule) y de fuerza (Newton), fueron dados en honor a los científicos James Joule e Isaac Newton gracias a sus aportaciones a la física.

El trabajo se determina aplicando la siguiente expresión matemática:

W=trabajo

 F= fuerza aplicada 

d= desplazamiento realizado 

θ= ángulo entre el desplazamiento y la fuerza que se quiere analizar si realiza trabajo. Se expresa en grados. 

Entre mayor fuerza se aplique o mayor sea el desplazamiento realizado; se estará efectuando mayor trabajo, si el ángulo entre ellos es igual a cero.

Para realizar el cálculo de coseno, hacemos uso de una calculadora científica y las instrucciones que proporcione el docente.

 La potencia

 Es una magnitud que relaciona el trabajo realizado con el tiempo empleado en hacerlo.

Si una máquina realiza un trabajo, no solo importa la cantidad de energía producida, también importa el tiempo que tarda en hacerlo. Por ejemplo, decimos que un automóvil es más potente si tiene la capacidad de pasar de 0 a 100km/h en menor tiempo en comparación a otros automóviles.

 En el Sistema Internacional de medidas (SI) la potencia se mide en vatios o watt (w), el trabajo en julios (J) y el tiempo en segundos (s).

 Otras unidades que se utilizan para medir potencia son los caballos de vapor (CV) y los caballos de fuerza (hp): 

1CV=735w 

1HP=746w

Convertimos los Vatios a Caballos de fuerza y a caballos de vapor:

Fuente: Secretaria de Educación. Ciencias Naturales III ciclo, 8vo grado.