Este documento presenta conceptos fundamentales de física como trabajo, fuerza, energía potencial, energía cinética y energía mecánica. Explica que el trabajo es el producto de la fuerza por el desplazamiento, y que puede ser realizado por fuerzas constantes. También define la energía potencial gravitatoria, elástica y cinética, y establece la relación entre trabajo y cambio de energía a través del teorema del trabajo y la energía. Por último, presenta la noción de energía mecánica como la suma de la energía

1. TRABAJO DE FÍSICA
PARTICIPANTE: CARLOS ALBERTO HOME GUTIÉRREZ.
DOCENTE: MARITZA VIVAS NARVAEZ

2. CONCEPTO DE TRABAJO
• el trabajo es el cambio en el estado de movimiento de un cuerpo producido por una fuerza
de una magnitud dada, es equivalente a la energía necesaria para desplazarlo de una manera
acelerada.
• Al empujar un objeto sea un carro o una caja del piso esta estará afectada por la fuerza de
fricción esta en la dirección opuesta a la fuerza normal pero en sentido contrario , fuerza de
gravedad , su peso pero las dos fuerzas se anulan entre si y no hay trabajo y la fuerza
ejercida al empujar. Unidades:
• W : F .X se dice que W: m x a.
• F: Newton
• X: metros.
• N . X = Jouls.
• https://www.youtube.com/watch?v=_xtJLgOAIH4

3. TRABAJO EFECTUADO POR UNA FUERZA CONSTANTE
• El trabajo que realiza una fuerza se define como el producto de ésta por el camino que recorre su
punto de aplicación y por el coseno del ángulo que forman el uno con el otro. El trabajo es
una magnitud física escalar que se representa con la letra W (del inglés) work. y se expresa en
unidades de energía, esto es en julios o Joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades, esto
pasa cuando por ejemplo se alza una caja , esta haciendo una fuerza constante hacia donde la vaya
a dejar.
• Wf= F . D . Cos( angulo)
• Unidades
• F= Newtons /Dinas
• D= m./cm
• Wf= Joules / Ergios
• 1J= 1N.m 1J= 105 dinas 1J = 107 ergios
• https://www.youtube.com/watch?v=yMTloUtwfic

4. EJEMPLO
• Indicar el trabajo necesario para deslizar un cuerpo a 2 m de su posición inicial mediante una fuerza
de 10 N.
• Datos:
D=2m
F=10N
Sabemos que W=F . d entonces remplazando tenemos:
W=F.d
W=10N*2m
W=20J
El trabajo necesario para deslizar un cuerpo a 2m es de 20J
• Si no se entiende aquí un video
• https://www.youtube.com/watch?v=A8p3DlIJ7iE

5. TEOREMA DEL TRABAJO Y ENERGIA
• El teorema del trabajo y la energía relaciona éstos dos conceptos:
• Cuando el trabajo efectuado por la fuerza neta constante Fneta al desplazarse una partícula es igual al
cambio en la energía cinética dela partícula.
• W = ∆K = K(2) - K(1)
• Éste teorema facilita muchos cálculos de problemas que involucran éstas propiedades.
• Unidades:
• Newton
• Metros ,cm
• Jouls
• Segundos
• https://www.youtube.com/watch?v=0K6PrOMF6FU

6. EJEMPLO
• Ejemplo. Una bala de 20 g choca contra un banco de fango, como se muestra en la figura, y penetra una
distancia de 6 cm antes de detenerse. Calcule la fuerza de frenado F, si la velocidad de entrada fue de 80
m/s.
• La rapidez v(2) es el estado final (0 m/s), y la rapidez v(1) es el estado inicial antes de entrar al banco de
fango (80 m/s). La masa de la bala es 20 g = 0.02 Kg. Entonces:
• ∆K = (0,02kg) ((0m/s) 2 - (80m/s) 2)= -64J
• Ésto es igual al trabajo neto efectuado por todas las fuerzas. En éste caso, la única fuerza que actúa es la
que detiene a la bala (la fricción del fluído viscoso):
• W: f x d= ∆K =-64J con d= 6 cm = 0,06m F=-64J/0.06m= -1066.67N
• Al ser negativa la fuerza es por que va en el sentido opuesto al desplazamiento.
https://www.youtube.com/watch?v=XTVnBkBl9j8

7. ENERGIA POTENCIAL
• es un tipo de energía mecánica, que esta asociada con la relación entre un cuerpo y un campo o sistema de fuerzas externo
( si el objeto esta ubicado en el campo ) o interno( si el campo esta dentro del objeto). El cual puede ser transformada
inmediatamente en otras formas de energía como la cinética.
Energía potencial gravitacional
Este tipo de energía potencial se define en base a la atracción gravitacional de la Tierra, o entre masas de distinta magnitud
ubicadas una en la proximidad de la otra. Estas masas pueden ser la del Sol y los planetas que lo orbitan, o bien la de un
vagón de la montaña rusa cuando alcanza lo alto de la cima.
Unidades :
Kg. m/s 2 . M = N.m= Joules
Ejemplo
cual seria la energia de un objeto de 50 Newtons de peso que esta sobre una estanteria de 3 metros de altura? que tipo de
energia es?
E . P . G= m . g . H 50N x 3m =150J.
https://www.youtube.com/watch?v=xuZZTwX_l4g

8. ENERGÍA POTENCIAL ELÁSTICA
• La energía potencial elástica tiene que ver con la propiedad de la elasticidad de la materia, que es la
tendencia a recuperar su forma inicial de manera abrupta luego de haber sido sometida a fuerzas deformantes
superiores a su resistencia. Este movimiento abrupto es el que opera en los resortes, que se comprimen y
descomprimen, o da sentido a armamento de guerra antiguo como las catapultas, o los arcos que disparaban
flechas.
Unidades de energía potencial elástica:
• N/m X=m F= N EPE= Joules
• Ejemplo
• sabiendo que la constante de recuperacion de un muelle es 765J/m2 , calcula el trabajo necesario para estirarlo
8cm?
• k= 765J/m 2 = 765n.m/m 2 = 765N/m x= 8 cm = 0.08m w= ?
• W= Epe w= 1/2 kx 2 W=1/2 (765)(0.08)2 = 2.45 J.
• https://www.youtube.com/watch?v=9LUOBLnJOKY

9. POTENCIA
• La potencia se refiere a la cantidad de trabajo realizado (o energía consumida) por una unidad
de tiempo. Es una magnitud escalar, siendo su unidad de medida en el Sistema Internacional
de Unidades el julio por segundo (J / s), conocido como vatio en honor a James Watt. Su
formula es P = W/ T
• Unidades
• J/S = vatio W
• KW= kilovatios
• CV= caballo de vapor
• HP= horse power
• E/s = ergios /segundos
• https://www.youtube.com/watch?v=tB5-NPxqueQ

10. EJEMPLO
• una maquina a efectuado un trabajo de 5.500.800J en 30 minutos. Calcular su potencia en W, HP y
kgm/s
• Datos: t= 5.500.800J T= 30min =1800seg
• P= T/t = 5.500,800J/1800s P=3056W
• 3056W x 1Hp/746W= 4.09HP
• 4.09 HP x 76kg/s /1Hp =310.84kg/s.

11. ENERGÍA MECÁNICA
• Entendemos por energía mecánica aquella que un cuerpo o un sistema obtienen a raíz de la velocidad de su movimiento o
su posición específica, y que es capaz de producir un trabajo mecánico. En líneas generales, la energía mecánica involucra
tanto la energía cinética, la energía elástica y la energía potencial de un objeto.+
Emec= Ec + Ep
Unidades:
• J
• N
• M
• W
• S
• kg
• m/s
• https://www.youtube.com/watch?v=XZWbp6eW7As

12. EJEMPLO
• La cabina de una atracción de feria, cuya masa es 290 kg, se encuentra a una altura de 12 m sobre el
suelo y su energía mecánica en ese momento es igual a 45000. Justifica si se encuentra en reposo o en
movimiento, y, en este último caso, calcula la velocidad a la que se mueve.
• Emec= Ec + Ep
• EP= m x g x h =290kg x 9,8 m/s2 . 12m =34.014J
• Emec = Ec +Ep = 45.000 = Ec+34.014J
• Ec=45.000-34.104= 10.896J
Se calcula la velocidad .
• EC= ½ m .v2 =10.896J =½ . 290. v2 = 10896
• V2 = 10896x2/1 . 290 = 75,14 v=√ 75,14 = 8,67m/s

13. FUENTES DE REFERENCIA
• https://concepto.de/trabajo-en-fisica/
https://es.scribd.com/doc/51137700/TRABAJO-REALIZADO-POR-UNA-FUERZA-
CONSTANTE
• http://colegioriobambakatyvaldez.blogspot.com/2013/07/teorema-del-trabajo-y-
la-energia.html
• Https://concepto.de/energia-potencial/
• https://www.lifeder.com/potencia-fisica/
• https://concepto.de/energia-mecanica/#ixzz5vZ21RiZI