El documento describe los conceptos fundamentales de trabajo, energía y potencial. Explica que el trabajo es la transferencia de energía a través de fuerzas, y que puede ser positivo o negativo dependiendo de la dirección de la fuerza con respecto al desplazamiento. También introduce el Teorema de Trabajo-Energía, que establece que el trabajo neto realizado sobre un objeto es igual al cambio en su energía cinética. Además, distingue entre energía cinética, asociada al movimiento, y energía potencial, relacionada con la pos

1. Trabajo y Energía

2. Trabajo
• Mecánicamente el trabajo comprende la fuerza y
desplazamiento, y usamos este trabajo para describir
cuantitativamente lo que se obtiene cuando una fuerza
mueve un objeto a lo largo de una distancia; en el caso
más sencillo de una fuerza constante.
• El trabajo realizado por una fuerza constante al mover
un objeto es igual al producto de las magnitudes del
desplazamiento y los componentes de la fuerza
paralela al desplazamiento. Si no hay movimiento no se
realiza trabajo.
Recurso: http://www.youtube.com/watch?
v=VghMFdP903U

3. Trabajo
Para una fuerza constante F que actúa en la
misma dirección que el desplazamiento d
el trabajo W es:
W = Fx x

4. Trabajo
• Si la fuerza está en un ángulo θ respecto al desplazamiento
entonces: W = F xcosθ
θ Es el ángulo entre la fuerza y los vectores de desplazamiento.
Si la fuerza actúa en la dirección opuesta al desplazamiento, por ejemplo
una fuerza de frenado que tiende a reducir la velocidad o desacelerar
un objeto,θ = 180° que es igual a –1, entonces el trabajo es
negativo.
T = - F x T = Fdcos 180°

5. Trabajo
• El trabajo es una magnitud escalar, cuyas
unidades son: Joule= Nm
Un Joul es el trabajo realizado por una
fuerza de 1 N cuando el objeto se
desplaza 1 m en la dirección de la fuerza.
• Pie-lbf
• Ergio= Dina. cm
• 1 erg = 10-7 J 1 lb-pie = 1.355 J

6. Trabajo y el área bajo la curva
Al graficar la fuerza (eje y) y desplazamiento (eje
x) se puede calcular el trabajo realizado al
determinar el área bajo la curva. Generalmente
este método se utiliza cuando la fuerza aplicada
es variable.
F (N)
d (m)
F (N)
d (m)

7. Energía Cinética
El trabajo es algo que se realiza sobre los objetos, mientras
que la energía es algo que los objetos tienen.
Energía cinética es la energía del movimiento,
matemáticamente se define como la mitad del producto de
la masa por el cuadrado de la velocidad (instantánea) de un
objeto en movimiento.
2
mv
2
1
K =
Recurso:
http://www.youtube.com/watc
h?
v=P8JnJGQdT7w&feature=r
elated

8. ENERGÍA CINÉTICA
• La fuerza aplicada a un cuerpo produce trabajo
sobre la masa , además la fuerza causa que el
objeto se acelere, por lo tanto :
a=
• Entonces ¿Cuál es la fórmula que relaciona trabajo con energía?
• Mientras que el cambio en la energía cinética describe el cambio en
una propiedad de un objeto, el término Fd, describe algo que hace
el objeto
x
vov
2
22
−

9. ENERGÍA CINÉTICA
• A esa fórmula se le llama teorema de
trabajo y energía:
Enuncia: El trabajo neto realizado sobre un
cuerpo por una fuerza externa es igual al
cambio de la energía cinética del cuerpo.
• La energía cinética tiene las mismas
unidades que el trabajo, por lo tanto el
trabajo es una medida de la transferencia
de energía.

10. Teorema trabajo-energía
• Conclusión: Cuando un objeto está en
movimiento posee energía cinética y
tiene la capacidad de trabajar.
El trabajo es la transferencia de energía por
medio de fuerzas. El trabajo realizado en
un sistema es igual al cambio de energía
del sistema.

11. ENERGÍA POTENCIAL
• La energía potencial a
menudo se le llama
energía de posición, por
ejemplo:
Un resorte comprimido, un
arco tensado, el agua
detenida por una presa,
una pelota que se
mantiene en alto.
Por lo tanto el potencial para
hacer trabajo deriva de la
posición o configuración
de los cuerpos.
Se puede considerar que la
energía potencial es un
trabajo almacenado.

12. ENERGÍA POTENCIAL
GRAVITACIONAL
• Energía potencial gravitacional:
Se refiere a la altura de un objeto sobre un
punto de referencia,
• El trabajo realizado al levantar un objeto es
igual al cambio en su energía potencial
gravitacional.
Ugrav= mgY

13. ENERGÍA POTENCIAL
GRAVITACIONAL
Cuando un objeto se eleva,
su desplazamiento es
hacia arriba, pero la
gravedad es descendente,
de manera que el trabajo
hecho es _________.
Cuando el objeto viaja de
regreso hacia abajo, la
gravedad y el
desplazamiento van en el
mismo sentido por lo que
el trabajo es ________.

14. ENERGÍA POTENCIAL ELÁSTICA
La energía potencial
elástica está
almacenada en la
cuerda del arco.
Antes de soltar la
cuerda la energía es
potencial, a medida
que la cuerda se
suelta, la energía se
transfiere a la flecha
como energía
cinética.

15. CONSERVACIÓN DE LA
ENERGÍA
• Ley de la conservación de
la energía total: La energía
total de un sistema aislado
siempre se conserva.
• Un sistema es una situación
física con límites reales o
imaginarios, ejemplo un
salón de clases, un metro
cúbico arbitrario de aire.
• Dentro de un sistema la
energía puede convertirse de
una forma a otra, pero la
energía total es constante,
sólo se transforma.

16. CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA
Energía mecánica Em = K + Ugrav
Conservación de la energía mecánica:
Kantes + Ugrav = Kdespués + Ugravdespués
Pérdida de la energía
mecánica:
Las cimas de una
montaña rusa se harán
cada vez menos altas
¿Por qué sucede esto?

17. POTENCIA
Es la rapidez con que se
realiza un trabajo.
La unidad de medida es el
vatio (W) que se define
como un julio de energía
que se transfiere en un
segundo.
Generalmente la potencia
se mide en KW
t
W
P =

18. http://www.youtube.com/watch?v=w2xw3a0cdhE

19. Imágenes tomadas, para fines educativos,
de:
http://images.google.com.mx/images?
hl=es&q=trabajo:+fisico&um=1&ie=UTF-
8&ei=KbPLSvOrC5PItgfCqJ3rAQ&sa=X&
oi=image_result_group&ct=title&resnum=
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Maestra: Lucía Ortínez