Conceptos básicos sobre trabajo y energía

Se dice que una fuerza realiza trabajo cuando altera el estado de movimiento de un cuerpo. Es un mecanismo de transferencia de energía en un sistema.

En el sistema internacional de unidades, el trabajo se expresa en julios o joules (J).

Definición de trabajo

• Trabajo debido a una fuerza constante: El trabajo invertido sobre un sistema por un agente que ejerce una fuerza constante sobre el sistema es

$W={\vec {F}}\cdot \Delta {\vec {r}}$

• Trabajo debido a una fuerza variable: El trabajo invertido sobre un sistema por un agente que ejerce una fuerza variable para desplazar dicho sistema desde A hasta B es

$W=\int _{A}^{B}{\vec {F}}\cdot d{\vec {r}}$

Definición de potencia

La potencia se define como la cantidad de trabajo efectuado por unidad de tiempo.

En el sistema internacional de unidades, la potencia se expresa en vatios (W).

Si una fuerza externa se aplica a un objeto y si el trabajo invertido por esta fuerza en el objeto en el intervalo de tiempo $\Delta t$ es $W$, la potencia promedio durante este intervalo es

$P={W \over \Delta t}$

Energía cinética

La energía cinética se asocia con el movimiento de la partícula, es escalar y tiene las mismas unidades que el trabajo

$K={1 \over 2}\,m\,v^{2}$

Teorema del trabajo y la energía

Cuando se consume trabajo en un sistema, y el único cambio en el sistema es su rapidez, el trabajo neto consumido en el sistema es igual al cambio en energía cinética del sistema.

$W_{neto}=K_{f}-K_{i}=\Delta K$

Confirmo lo aprendido

• Evaluación de la lección 1: Conceptos básicos sobre trabajo y energía

Anexos

Enlaces externos

Introducción al trabajo y energía: Definición de trabajo

Vídeo ilustrativo sobre la introducción sobre el trabajo y la energía, además se estudiaron los sistemas y sus partes, así como la definición formal del trabajo. Realizado y producido por Escuela de Física-UIS con el apoyo de ExperTIC-SEA.

https://www.youtube.com/watch?v=wXr7QuiIzyU

Trabajo realizado por una fuerza constante

Vídeo ilustrativo sobre el trabajo realizado por una fuerza constante el cual se define como el producto escalar entre el vector fuerza y el desplazamiento; además se muestra que el trabajo es una cantidad escalar en consecuencia puede ser positivo, negativo o cero y por último se muestra como el trabajo total realizado por todas las fuerzas sobre un objeto es la suma algebraica del trabajo realizado por cada una de manera individual. Realizado y producido por Escuela de Física-UIS con el apoyo de ExperTIC-SEA.

https://www.youtube.com/watch?v=m6Vf4VA-7LI

Trabajo realizado por una fuerza variable

Vídeo ilustrativo sobre el trabajo realizado por una fuerza variable, además se demuestra que dicho trabajo realizado por una fuerza variable para mover un objeto entre dos puntos es igual al área bajo la curva de la fuerza en función del cambio de la posición. Realizado y producido por Escuela de Física-UIS con el apoyo de ExperTIC-SEA.

https://www.youtube.com/watch?v=E6GVEUC-_8Q

Teorema del trabajo y la energía cinética

Vídeo ilustrativo sobre el teorema del trabajo y la energía cinética, además del concepto de energía cinética y casos en los que es útil usar dicho teorema. Realizado y producido por Escuela de Física-UIS con el apoyo de ExperTIC-SEA.

https://www.youtube.com/watch?v=smKmdcZ-y9g

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Proyecto: Física 1 para ingenieros

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