Trabajo y la transferencia de energía

Objetivos:

Luego de finalizada la lección el estudiante podrá:

• Definir lo que es trabajo y proveer emplos.
• Resolver problemas usando la ecuación de trabajo.
• Diferenciar entre lo que es trabajo y lo que es potencia.

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Trabajo en física

Las personas realizan distintos trabajos. De hecho todos mencionamos la palabra trabajo alguna vez diariamente. Nos referimos a distintas actividades que realizamos pero al referirnos al trabajo en física entonces tenemos que definirlo seriamente. La definición de trabajo desde el punto de vista de Física es el producto de una fuerza aplicada sobre un cuerpo y del desplazamiento de ese mismo cuerpo en la dirección de esta fuerza.

Transferencia de energía

Mientras se realiza trabajo sobre el cuerpo, se produce una transferencia de energía al mismo, por lo que puede decirse que el trabajo es energía en movimiento. Las unidades de trabajo son las mismas que las de energía. Cuando se levanta un objeto desde el suelo hasta la superficie de una mesa, por ejemplo, se realiza trabajo al tener que vencer la fuerza de la gravedad, dirigida hacia abajo; la energía comunicada al cuerpo por este trabajo aumenta su energía potencial.

Fuerzas que realizan trabajo

También se realiza trabajo cuando una fuerza aumenta la velocidad de un cuerpo, como ocurre por ejemplo en la aceleración de un avión por el empuje de sus reactores. La fuerza puede no ser mecánica, como ocurre en el levantamiento de un cuerpo o en la aceleración de un avión de reacción. También puede ser una fuerza electrostática, electrodinámica o de tensión superficial. Por otra parte, si una fuerza constante no produce movimiento, no se realiza trabajo. Por ejemplo, el sostener un libro con el brazo extendido no implica trabajo alguno sobre el libro, independientemente del esfuerzo necesario.

La unidad de trabajo

La unidad de trabajo en el Sistema Internacional de Unidades es el julio, J, en inglés Joule. Se define como el trabajo realizado por una fuerza de 1 newton a lo largo de un metro. El trabajo realizado por unidad de tiempo se conoce como potencia. La potencia correspondiente a un julio por segundo es un vatio.

Ecuación de trabajo

La ecuación de trabajo es:

W = F x d

Se lee trabajo es la fuerza por el desplazamiento en la misma dirección de la fuerza aplicada. Donde W significa trabajo, la F es la fuerza aplicada y d es el desplazamiento en la dirección en que realiza el movimiento.

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Ejemplo 1: El trabajador y la carretilla

Un trabajador mueve una carretilla 5.0 m a la derecha, realizando una fuerza horizontal de 800N. Determina el trabajo realizado.

Datos:

d = 5.0 m a la derecha

F = 800N

Desconocida trabajo, W=?

Ecuación:

W = F x d

Procedimiento:

W= (800N) (5.0 m)

W= 4,000 J

Respuesta:

El trabajo realizado es de 4,000J.

Quiz de trabajo y energía

Puedes practicar sobre el tema de trabajo. Puedes visitar los enlaces, también puedes estudiar el tema profundamente para responder correctamente los siguientes quizes en línea:

• Un recurso acerca de trabajo y energía en Quibblo
• Puedes completar un quiz sobre trabajo y energía en Thatquiz
• Enlaza a trabajo y energía Proprofs
• Trabajo y energía Grandeoliva

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Simulación

Fuerzas en una dimensión

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Vídeo

Transferencia de energía por trabajo.

Otras ecuaciones para calcular el trabajo

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