Trabajo Física

Trabajo Mecánico

El trabajo mecánico es una magnitud escalar la cual es representada como W, y su definición es la energía necesaria para mover un objeto. El trabajo mecánico es el producto de la distancia recorrida y la fuerza empleada paralelamente.

W= Trabajo Mecánico (en joules) F= Fuerza (en newtons) d= Desplazamiento (en metros)

Esta persona intenta mover esta caja con verduras, y le cuesta por lo grande que es, el hace una fuerza de 5 newtons y la logra desplazar 6 metros, por lo que el trabajo mecánico es de 30 joules, ya que esa fue la cantidad de energía necesaria para hacer ese trabajo.

Potencia Mecánica

La potencia mecánica es una magnitud escalar igual que el trabajo mecánico. Su definición es la cantidad de trabajo en un tiempo. Esta es medida en watts y es representada con P y es el cociente entre el trabajo mecánico y el tiempo.

p= Potencia mecanica (medido en watts) W= Trabajo mecánico (medido en joules) t= Tiempo (medido en segundos)

Una persona quiere comprar una bombilla, quiere una que no le haga pagar cuentas muy altas de electricidad. Las opciones son una de 5 joules en 1 segundo, y otra de 20 joules en 2 segundos, por lo que eligió la primera, ya que tenía una potencia mecánica de 5 watts comparada con la segunda de 10 watts.

Energía cinética

La energía cinética es una magnitud escalar la cual se representa con una K. Su definición es la energía que posee gracias a su movimiento. Este es el producto de la masa dividido en un medio y la velocidad al cuadrado.

k= energia cinetica (medido en joules) m= Masa del objeto (medido en kilogramos) V= Velocidad (Medido en metros por segundo)

Una persona va de viaje y es de sus primeras veces conduciendo, su auto pesa 2 toneladas y va a 60km/h y quiere ir a 120k/h porque el quiere llegar rápido y cree que chocar a 60km/h o a 120k/h la intensidad del choque va a ser muy parecida, lo cual es falso, ya que en un choque a 60 km/h en su auto, su energía cinética sería de 275.560 joules, mientras que el mismo choque a 120km/h tendría una energía cinética de 1.108.890 joules.

Energía Potencial Gravitacional

La energía potencial gravitatoria es una magnitud escalar, se representa con una Ug. Su definición es la energía potencial que tiene un objeto al estar a una altura gracias al campo gravitacional. La energía potencial gravitatoria es el producto del peso y la altura en relación a lo que tiene abajo. Su unidad de medición es joules.

Ug= Energía potencial gravitacional (medido en joules) W= Peso (producto de masa y aceleración gravitacional) (medido en newtons) h= Altura (medido en metros)

Una persona que vive en el segundo piso de un departamento compró un piano. Llamó a una compañía de ascensores para poder subir el piano por el balcón de su departamento. El trabajador al llegar calcular el peso del piano, que es de 230 kg y la altura hasta el suelo, que era de 6 metros, por lo que calculo que para subir el piano, necesitaba que el motor del ascensor.

Energia potencial elástica

La energía potencial elástica es una magnitud escalar. Su definición es la energía almacenada en un material que se somete a deformación elástica. Su simbología es U, y se calcula de la siguiente manera:

U= Energía potencial elástica (medido en joules) K= La constante del resorte (N/m) Δx= Diferencia entre en estado de reposo y aplicando una fuerza(medido en metros)

Una persona quiere hacer un lápiz gigante y que la punta sea retráctil, para hacer esto emplea un resorte, al apretar un botón la punta sale y el resorte se contrae, y al apretar de nuevo el botón el resorte se libera y la punta entra, al comprar el resorte le dijeron que tiene una constante de 500 N/m y su estado de reposo mide 0.5m, y calcula que si es que el resorte llega a tener 50 joules al estar comprimido hasta medir 0.2m el botón del lápiz se romperá, pero por suerte era tan solo de 22.5 joules.

Energía mecánica y su conservación

Como la energía no se crea ni destruye, solo se transforma, la energía mecánica se puede transformar en distintos tipos de energía, esta puede ser luz, calor, deformaciones permanentes en un material, o puede ser convertida en energía cinética, o potencial elástica, o gravitatoria, etc.

Un atleta compite en una competencia de salto con garrocha, y necesita pasar una barra de 4 metros, para esto corre (energía cinética) pone bruscamente la garrocha en el suelo, haciendo que el se despegue del suelo y que la garrocha se doble, convirtiendo la energía cinética a energía potencial elástica y una vez que está a los 4 metro se suelta de la garrocha, lo cual convierte la energía potencial elástica en energía potencial gravitatoria.

Bibliografía

Academy TM, K. (2021). ¿Qué ES La Energía Cinética? (artículo). Retrieved April 30, 2021, from https://es.khanacademy.org/science/physics/work-and-energy/work-and-energy-tutorial/a/what-is-kinetic-energy Academy tm, K. (2021). ¿Qué ES La ENERGÍA Potencial elástica? (artículo). Retrieved May 01, 2021, from https://es.khanacademy.org/science/physics/work-and-energy/hookes-law/a/what-is-elastic-potential-energy Academy TM, K. (2021). ¿Qué ES La ENERGÍA Potencial GRAVITACIONAL? (ARTÍCULO). Retrieved May 01, 2021, from https://es.khanacademy.org/science/physics/work-and-energy/work-and-energy-tutorial/a/what-is-gravitational-potential-energy Cpech TM, C. (2019, October 14). Energia mecanica y su conservacion. Retrieved April 30, 2021, from https://www.youtube.com/watch?v=MRxRc25Ev_E&ab_channel=CpechCanalOficial Https://www.youtube.com/watch?v=1QzgMoC0DFw&ab_channel=F%C3%ADsicaparatodos, F. (2019, May 11). ¿Qué ES Trabajo mecánico? Retrieved April 30, 2021, from https://www.youtube.com/watch?v=1QzgMoC0DFw&ab_channel=F%C3%ADsicaparatodos Julioprofe, J. (2017, February 08). 88. la Energía POTENCIAL GRAVITATORIA. Retrieved May 01, 2021, from https://www.youtube.com/watch?v=i4CVMVYh76s&ab_channel=julioprofe MateMovil, M. (2015, June 28). Potencia Mecánica - Ejercicios Resueltos - INTRO y explicación. Retrieved April 30, 2021, from https://www.youtube.com/watch?v=8Gz6WzMXIck&ab_channel=Matem%C3%B3vil TM, E. (2021). Trabajo MECÁNICO. Retrieved April 30, 2021, from https://www.ecured.cu/Trabajo_mec%C3%A1nico#:~:text=Trabajo%20mec%C3%A1nico.,o%20a%20un%20cuerpo%20para%20moverlo. TM, F. (2021). Inicio. Retrieved May 01, 2021, from https://www.fisicalab.com/apartado/energia-potencial-grav TM, J. (2021). Potencia Mecánica. Retrieved April 30, 2021, from http://www.juntadeandalucia.es/averroes/centros-tic/14700584/helvia/aula/archivos/_22/html/2230/potencia_mecnica.html Unprofesorcom, U. (2017, March 25). Qué es la energía cinética. Retrieved May 01, 2021, from https://www.youtube.com/watch?v=L_g2qemzTGE&ab_channel=unProfesor