TRABAJO Y ENERGÍA, AYUDA PARA EL ORAL

TRABAJO Y ENERGÍA:

En Física, trabajo y energía desempeñan un papel muy importante y entre ellos se relacionan.  En física lo que tiene energía puede efectuar trabajo. Es imposible efectuar trabajo sin energía.

La energía existe en varias formas: hay energía mecánica, química, eléctrica, calorífica, nuclear, etc. Podría haber una transformación de una forma a otra; pero se conserva la cantidad total de energía, es decir, nunca cambia.

Se entiende por trabajo a la forma de transferir energía entre sistemas. Se lo define con la siguiente ecuación. T=F.Δx.

Mecánicamente, el trabajo implica fuerza y desplazamiento, y usamos la palabra trabajo para describir cuantitativamente lo que se logra cuando una fuerza mueve un objeto cierta distancia. De manera que trabajo implica una fuerza que actúa sobre un objeto que se mueve cierta distancia. Si no hay movimiento (no hay desplazamiento), no se efectúa trabajo.

La unidad establecida por el SI para trabajo es el joule (J) que es el producto de un newton por un metro.

Un ejemplo de esto es cuando un hombre tira un trineo. Para una fuerza angulada respecto al desplazamiento,
 T=F (cos α) Δx. Dependiendo del ángulo el trabajo puede ser, negativo, cero, o positivo. El trabajo es una magnitud escalar por lo tanto no posee dirección, ni sentido, etc.  Cuando levantamos un objeto, nosotros realizamos trabajo sobre el objeto.

®Si el ángulo es de 0° el trabajo es positivo.

®Si el ángulo es de 90° el trabajo es cero.

®Si el ángulo es de 180° el trabajo es negativo.

las fuerzas generalmente varían; es decir, cambian de magnitud o ángulo, o ambos, con el tiempo o con la posición, o con ambos.

Podemos describir a la energía como una cantidad que poseen los objetos o sistemas. Una forma de energía que está íntimamente asociada con el trabajo es la energía cinética. Considere un objeto en reposo sobre una superficie sin fricción. Una fuerza horizontal actúa sobre el objeto y lo pone en movimiento. Se efectúa trabajo sobre el objeto, Se va al objeto, poniéndolo en movimiento, es decir, modificando sus condiciones cinéticas. En virtud de su movimiento, decimos que el objeto ha ganado energía: energía cinética, que lo hace capaz de efectuar trabajo. El trabajo efectuado por una fuerza constante sobre un bloque, para moverlo en una superficie horizontal, sin fricción es igual al cambio en la energía cinética del bloque: W=ΔK.

Cuando trabajen varias fuerzas, podemos hallar el trabajo neto sumando primeramente las fuerzas para hallar la fuerza resultante, o bien calculando el trabajo que efectúa cada fuerza y sumarlos. Existe entre el trabajo neto y las celeridades iniciales y finales.  El trabajo neto= ΔEk. TN= Ecf-Eci. Tneto= m.a.Δx

Cuando la fuerza no es constante se puede comprobar que el área delimitada por la curva de la gráfica F= f(x) y dos posiciones (xf, xi) del eje horizontal, representa el trabajo de la fuerza en ese desplazamiento.

ENERGIA MECÁNICA:

Es la suma de las energías sobre un cuerpo. En física la energía puede ser potencial o cinética.

La energía cinética Ek, es una magnitud escalar que depende de la masa del cuerpo y de su celeridad. Es la energía que poseen los cuerpos en movimiento.

Ek=       La energía potencial, refiere a la posición y a la deformación de los cuerpos. Se divide en energía potencial elástica y potencial gravitatoria.  Una roca en equilibrio sobre la cumbre de una montaña tiene energía potencial  gravitatoria. Si le damos un ligero impulso, la roca caerá generando celeridad y por lo tanto energía cinética.

EPG= m.g.h. La energía potencial gravitatoria depende del sistema de referencia elegido.

PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA.

SI SOBRE UN SISTEMA NO ACTÚAN FUERZAS NO CONSERVATIVAS EL VALOR DE LA ENERGÍA MECÁNICA NO CAMBIA.

EC+EPG=EM

EC+EPG+EPE=EM

Una fuerza es conservativa si el trabajo que realiza en cualquier recorrido cerrado es cero. La fuerza realizada por un resorte es conservativa.

Las fuerzas no son conservativas cuando el trabajo que realiza en un circuito cerrado no es cero.