El documento habla sobre la energía mecánica, potencial y cinética. Explica que la energía potencial es la energía almacenada en un cuerpo debido a su posición o estado, mientras que la energía cinética es la energía de movimiento de un cuerpo. También describe la ley de conservación de la energía, la cual establece que la energía total de un sistema aislado se mantiene constante aunque pueda cambiar de forma.

1. INFORME DE FISICA
ENERGIA MECANICA, POTENCIAL Y
CINETICA
Ramo: Física para la construcción
Profesora: Sra.FranciscaCarvajalSalas
Integrantes:CesarCarrasco

2. Indice
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 Trabajo mecánico 1
 Unidades de Trabajo 4
 Que es la Energía? 5
 Fuentes de Energía 7
 Formas de Energía 8
 Energía potencial 9
 Ejemplo de energía potencial 11
 Energía cinética 12
 Ejemplo de energía cinética 13
 Ley de conservación de la energía 15
 Conclusión 16
 Bibliografía 17

3. Trabajo mecánico en física:
El trabajo es una magnitud física escalar que se representa con la letra (del
inglés Work) y se expresa en unidades de energía, esto es en julios o joules (J) en
el Sistema Internacional de Unidades.
En el campo de la física no se habla de trabajo simplemente, sino de trabajo
mecánico y se dice que una fuerza realiza trabajo cuando desplaza su punto de
aplicación en su misma dirección.
El trabajo mecánico se puede designar con la letra T, o, W,
Cuando se levanta un objeto pesado contra la fuerza de gravedad se hace trabajo.
Cuanto mas pesado sea el objeto, o cuanto mas alto se levante, mayor será el
trabajo realizado. En todos los casos donde se realiza un trabajo intervienen dos
factores
1.- la aplicación de una fuerza
2.- el movimiento de un objeto, debido a la acción de dicha fuerza
El concepto de trabajo mecanico aparece estrechamente vinculado el de fuerza.
De este modo para que exista trabajo debe aplicarse una fuerza mecánica a lo
largo de cierta trayectoria
El trabajo mecanico de 1 joule (J) es , físicamente, cuando un newton de fuerza
logra desplazar a un objeto a un metro. En términos generales, el trabajo es la
capacidad que tiene la fuerza de desplazar a una distancia un objeto determinado.
El trabajo no solo se aplica a la física.
Si se aplica una fuerza a un cuerpo y este no sufre desplazamiento alguno (d=0),
el trabajo de dicha fuerza es nulo, de modo que si una persona sostiene un objeto
muy pesado sin desplazarlo no esta realizando trabajo desde el punto de vista de
la física; es decir que aunque la persona sude la gota gorda sosteniendo el
cuerpo, si no cambia de posición, físicamente su trabajo realizado es nulo
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4. De este modo tenemos que para que exista trabajo debe aplicarse una fuerza
mecánica a lo largo de cierta trayectoria, y se define como el producto escalar de
la fuerza aplicada por la distancia recorrida
𝑾 = 𝑭𝒙𝒅 = 𝑭𝒅 𝒄𝒐𝒔 𝜶
Donde, α, es el ángulo que forman la dirección de la fuerza y el desplazamiento.
Asi pues, el trabajo es una magnitud escalar, que alcanza su valor máximo cuando
la fuerza se aplica en la dirección y sentido del movimiento
Si el ángulo está comprendido entre 90° y 180°, el trabajo es negativo y varia
entre 0 y el mayor valor negativo. De forma general se puede expresar el trabajo
en función del ángulo que forma la fuerza con el desplazamiento utilizando la
función trigonométrica coseno de un angulo (cos α)
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5. El trabajo mecánico se origino desde siempre; el trabajo mecánico en la vida
diaria es muy intuitivo. Cuando una persona sube un objeto pesado desde la calle
hasta un edificio, efectúa un trabajo. En el lenguaje corriente, la realización de un
trabajo se relaciona con el consumo de energía. Así los conceptos de trabajo y
energía aparecen identificados no solo en las teorías físicas, sino también en el
lenguaje coloquial
El concepto de trabajo mecánico aparece estrechamente vinculado al de fuerza.
De este modo, para que exista trabajo debe aplicarse una fuerza mecánica a lo
largo de cierta trayectoria. En términos físicos, el trabajo W se defina como el
producto escalar de la fuerza aplicada por la distancia recorrida
En términos físicos, el trabajo W se define como el producto escalar de la fuerza
aplicada por la distancia recorrida. Donde a es el angulo que forman la dirección
de la fuerza y el desplazamiento
Así pues, el trabajo es una magnitud escalar, que alcanza su valor máximo cuando
la fuerza se aplica en la dirección y el sentido del movimiento de la definición
anterior y el sentido del movimiento.
𝑾𝑭 = 𝑭 • 𝒅 • 𝒄𝒐𝒔 𝜶
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6. UNIDADES DE TRABAJO
Sistema Internacional de Unidades
 joules , unidad de trabajo en el SI
 Kilojoules: 1kj = 10³ j
Sistema Tecnico de unidades
 Kilográmetro a kilopondímetro :
 1 kilográmetro(kgm)=1kilogramo- fuerza x metro
 1kgm= 9806651
Sistema cegesimal
 Ergio: 1 erg= 10⁻⁷ j
Sistema Ingles
 Termia inglesa (th),10⁵ BTU
 BTU, unidad básica de trabajo de este sistema
Sistema Técnico Inglés
 Pie –libra (foot-pound) (ft-lb)
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7. ¿Qué es la energía?
La energía se define como la entidad intangible por medio de la cual podemos
generar movimiento, trabajo y calor, la energía junto con la materia son los 2
ingredientes básicos que componen todo el universo que nos rodea. La energía
es la fuente invisible que mantiene unido a los átomos y partículas subatómicas
que componen toda la materia del universo, también es la fuente por medio la
cual podemos aplicar movimiento a la materia, la materia es sustancia y la
energía es lo que mueve a la sustancia.
Un pilar básico y fundamental de la física es el Principio de la conservación de
la energía, dicho principio nos indica que la energía no se crea ni se destruye
sólo se transforma,
Todos los seres vivos necesitamos la energía para poder vivir, las plantas y
árboles absorben la energía de la luz del sol para activar la fotosíntesis por
medio del cual transforman la energía solar en energía química que les alimenta
, los animales herbívoros se alimentan de las plantas aprovechando su energía
química almacenada para poder vivir y moverse, por último cuando nos
comemos una ensalada o un pescado lo que estamos haciendo realmente es
absorber la energía que contenía dichos alimentos y gracias a la cual podemos
movernos y realizar actividades mentales y físicas… Por otro lado utilizamos
diferentes fuentes de energía presentes en la naturaleza para alimentar
múltiples máquinas y dispositivos que realizan trabajo y nos ayudan en nuestra
vida cotidiana, así pues utilizamos la energía eléctrica para hacer funcionar
multitud de máquinas como ordenadores, fotocopiadoras, motores, lámparas…
Utilizamos la energía química almacenada en minerales y gases para generar
calor o producir movimiento a nuestros vehículos así como utilizamos la energía
solar y la energía gravitacional para desplazar a nuestros satélites y aeronaves
por el espacio, somos unos grandes consumidores de energía.
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8. Gracias a la famosa ecuación de Einstein e=mc2 la física demostró la realidad
de que todo lo que nos rodea es energía, los átomos, las moléculas, los seres
vivos, los planetas, las galaxias y todo el vasto universo son en última instancia
energía. La teoría del big bang indica como el origen del universo se creó a raíz
de una gran explosión de energía la cual genero las partículas fundamentales
que componen toda la materia de nuestro universo.
Esta simple y elegante ecuación demostró que la materia es energía y la
energía es materia, mientras que la materia es una entidad física que ocupa un
espacio y posee masa la energía es un concepto abstracto e inmaterial que
sabemos que existe pero no podemos verla, podemos afirmar que la materia es
la representación física de la energía.
La equivalencia entre la masa y la energía dada por la expresión de
la relatividad de Einstein:
Dicha expresión estuvo sujeta a ciertas interpretaciones, algunas de ellas
erróneas, aunque actualmente las consecuencias para la teoría de partículas de
dicha ecuación están totalmente claras, y la expresión está bien demostrada
desde un punto de vista experimental.
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9. Fuentes de Energía
Las fuentes de energía son los recursos disponibles en la naturaleza por medio
del cual los humanos extraemos la energía que utilizamos para alguna utilidad,
podemos clasificar las fuentes energéticas presentes en la naturaleza en
función de su disponibilidad, así pues disponemos de fuentes de energías
renovables y no renovables.
Las fuentes renovables son aquellas que siempre están presentes en nuestro
sistema o que tienen la propiedad de regenerarse en un corto espacio de tiempo
y por ello las podemos considerar como recursos ilimitados, energías como la
luz solar, la eólica, la geotérmica o la hidráulica son ejemplos entre otros.
Las fuentes no renovables son aquellas las cuales no pueden regenerase en un
espacio relativamente corto de tiempo siendo considerados unos recursos
limitados como son las energías provenientes de los combustibles fósiles tales
como el gas natural o el petróleo.
Nosotros los humanos utilizamos cada una de estas fuentes energéticas para
generar electricidad que alimente a nuestros dispositivos electrónicos, luz que
nos ilumine durante la noche, calor que nos caliente durante los días fríos o
movimiento el cual nos permita viajar de un lugar a otro cómodamente.
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10. Formas de la Energía
La energía puede presentarse o manifestarse de diferentes formas, todo cuerpo
material es capaz de poseer energía en función de su movimiento, posición,
temperatura, masa, composición química así como otras propiedades, es
necesario conocer las diferentes formas en las que se manifiesta la energía con
el objetivo de extraerla y utilizarla para nuestros fines, en la siguiente lista
puedes encontrar las formas más comunes en las que la energía suele
presentarse en la naturaleza:
 Mecánica que es el resultado de la suma de la energía cinética y potencial que
posee cualquier cuerpo en función de su movimiento y posición.
 Térmica como resultado de la temperatura interna que posee cualquier
sustancia, la utilizamos para calentar agua, generar movimiento o calor entre
otras aplicaciones.
 Eléctrica originada por el movimiento de cargas eléctricas las cuales utilizamos
para producir luz artificial, generar calor y magnetismo.
 Química es la que se produce en las reacciones químicas como en una pila.
 Radiante proveniente de las ondas electromagnéticas como la luz, las
microondas o los infrarrojos.
 Nuclear es la energía que se encuentra almacenada en los átomos la cual se
libera y se utiliza en las centrales nucleares para la generación de energía
eléctrica.
Por otro lado los últimos descubrimientos físicos y cosmológicos han
demostrado la existencia de una nueva y misteriosa energía que hace que
nuestro universo se expanda a gran velocidad, una energía fruto de una fuerza
repulsiva bautizada con el nombre de energía oscura la cual equivale al 72% de
la energía presente en todo nuestro universo.
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11. Definición de Energía Potencial
Desde el punto de vista etimológico tenemos que determinar que el término que
vamos a analizar está formado por dos palabras. La primera de ellas, energía,
procede del griego y se compone de dos partes: en– que equivale a “dentro”
y ergón que puede llegar a traducirse como “trabajo o acción”.
La segunda palabra de este término que nos ocupa es potencial. En este caso la
misma tiene su origen en el latín donde nos queda claro que se forma a partir de la
suma de tres núcleos: posse o potis que se puede definir como “poder”, –nt– que
es igual a “agente” y finalmente el sufijo –al que se emplea para determinar que
algo es “relativo a”.
Se conoce como energía potencial a la capacidad que tiene un cuerpo para
desarrollar una acción de acuerdo a cómo están configurados en el sistema de
cuerpos que realizan fuerzas entre sí. En otras palabras, la energía potencial es
la energía que es capaz de generar un trabajo como consecuencia de la posición
del cuerpo.
El concepto supone que, cuando un cuerpo se desplaza con relación a un
determinado nivel de referencia, está en condiciones de acaparar energía.
Veamos un caso: cuando un cuerpo es levantado a una cierta altura,
adquiere energía potencial gravitacional. Al dejar caer dicho cuerpo, la energía
potencial se convierte en energía cinética.
En este sentido, por tanto, podemos establecer que energía potencial gravitatoria
es aquella de la que gozan los cuerpos que se encuentran a una altura. La citada
energía dependerá, por tanto, de dos factores claramente delimitados: la
gravedad, es decir la atracción que la Tierra ejerza sobre aquellos cuerpos, y la
masa de los mismos.
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12. Así, cuando queramos establecer la energía potencial gravitatoria de un cuerpo en
concreto deberemos acometer dicha tarea haciendo uso de la siguiente fórmula: m
x g x h, siendo m la masa, g la constante de lo que es la fuerza de la gravedad, y h
la altura.
La energía potencial, en definitiva, puede mencionarse como una magnitud
escalar que está vinculada a un campo de fuerzas. La diferencia que existe entre
los valores de campo de un punto X respecto a un punto Y es idéntica al trabajo
que realiza la fuerza para realizar un recorrido entre Y y X.
Ejemploenergíapotencial
Se llama también la energía de la altura por que cada ves que tengamos una
altura tendremos energía potencial. Recordemos que esta energía potencial se
denomina energía potencial gravitatoriapor que esta asociada a la gravedad su
formula es la siguente:
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13. Ejemplo Energía potencial
Una masa de 20 kg que estaa una altura de 3 (m) calcularsu
i =20•10•3= 600 (J)
Ahora va a venir alguien o algo tomara la bola y la va a impulsar hacia arriba a una
altura de 10 m. entonces podremos calcular la final, es la que tiene al llegar a
la altura máxima que seria estos 10 metros la formula se calcula de la misma
forma
f=20•10•10=2000 (J)
Entonces nuevamente nos damos cuenta que hay una diferencia entre la energía
potencial inicial y la energía potencial final. Es decir ahora tenemos 2000 (J) y
antes tenia 600(J) , entonces alguien tiene que haberle entregado esa energía, y
esa energía presisamente se la entrega el agente que tomo esta bola y la llevo de
los 3 metros hasta los 10 metros.
Si fuimos nosotros, nosotros tuvimos que haber inyectado 1400(J) sobre este
objeto para que de 600 pasara a 2000(J) con esto nos damos cuenta que cada
ves que hay una variación en la energía potencial gravitatoria alguien va haber
tenido que entregarle energía a la bola o haber absorbido energía dependiendo si
la energía aumenta o disminuye pag 11

14. Definición de Energía Cinética
La energía cinética es aquella que se deriva del movimiento. En efecto, si
observamos la experiencia cotidiana es posible evidenciar fácilmente que cuando
un elemento en movimiento toma contacto con otro es capaz de afectarlo de modo
tal que modifique su trayectoria. Esto significa, en otras palabras que el
movimiento de un cuerpo cualquiera, por el mero hecho de existir puede provocar
trabajo, puede mover a otro. Esta circunstancia se debe a que el cuerpo es movido
por una fuerza. En este caso, la masa del cuerpo en movimiento es un elemento
de importancia también que debe considerarse. Así, por ejemplo una pelota de
futbol puede moverse a la misma velocidad que una bola de bolos, pero la
segunda empleará mayor energía cinética al tener una masa superior.
Hasta aquí, una breve aproximación al concepto de energía cinética. Puede
observarse que este se encuentra ligado íntegramente con otros conceptos
propios de la física, tales como fuerza, trabajo o energía a secas. Es importante
considerar al respecto que todo cuerpo, independientemente de sus circunstancias
posee energía, energía que solo puede catalogarse como cinética cuando este se
pone en movimiento; a energía es básicamente la posibilidad de que un trabajo
sea llevado a cabo. En cuanto a la fuerza, esta puede referirse como la posibilidad
que tiene un cuerpo para afectar a otro; cuando esta se aplica y existe una
modificación se hace referencia a la existencia de trabajo.
Si el movimiento de un cuerpo implica energía y si según uno de los principios de
la termodinámica la energía no se pierde sino que solo se transforma, es posible
utilizar este movimiento para producir otras formas de energía. Este razonamiento
está presente en distintas formas de producción de energía que posibilitan en
enorme medida en el desarrollo económico de las naciones. Así, es posible
generar energía eléctrica gracias a la correcta implementación de técnicas que
transformen energía cinética. Un típico caso es la denominada energía eólica que
se obtiene gracias al movimiento de hélices por masas de aire para obtener
electricidad; también puede citarse el caso de la energía hídrica, que utiliza el
movimiento del agua para el mismo fin.
El caso de la utilización de la energía cinética propia de elementos naturales para
mejorar la productividad económica no es una invención propia de nuestros días.
En efecto, todos tenemos conocimiento de los famosos molinos de viento que se
utilizan para distintas actividades, como por ejemplo moler trigo; este tipo de
construcción ya hace uso de la energía cinética como medio de mejora de la
economía desde hace mucho tiempo. pag 12

15. Ejemplo energía cinética
La energía cinética se denota como la energía del movimiento, por que cada ves
que un objeto tenga una cierta velocidad vamos a tener entonces una energía
cinética y si no tenemos velocidad no tendremos energía cinética
La unidad de medida es un joules
Ejemplo
 Tenemos una bola de 20 kg que lleva una velocidad inicial de 5 ͫ ⁄ˢ
Vamos a calcular la Energía cinética que lleva en este momento
Y la denotaremos como:
Eci=½• m•v²
Eci=½•20•25=250 (J)
Esa sería la energía que lleva en este instante: 250 joules
Pero en algún instante alguien o algo va ha acelerar esta bola y la va a dejar a una
velocidad de 15 ͫ ⁄ˢ
Es Decir alguien le dio un empujoncito y vamos a calcular la energía cinética final
La energía que tienen en este instante cuando lleva una velocidad de 15 ͫ ⁄ˢ
Usamos nuevamente la misma formula
EcF=½• m•v²
EcF=½•20•225=2250 (J)
Según el teorema de física la energía no se crea ni se destruye solamente se
transforma entonces aquí la energía mágicamente cambio de 250 a 2250 ósea se
crearon 2000 joules de la nada pero como sabemos eso no puede ser esos 200
joules se tienen que haber transformado de algún lado y precisamente se
transformaron a partir de la persona o el agente que haya impulsado este objeto
entonces es desde este concepto de donde nace el trabajo neto o mecánico
realizado sobre este objeto que pudo haber sido de una persona o por cualquier
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16. cosa que pudiera haber impulsado este objeto y se denota como la variación de la
energía cinética
Wⁿ=∆Ec=2250-250=2000(J) estos 2000 joules es la variación de la
energía cinética.
Esta energía 2000joules es una energía que la persona que impulso este objeto
tiene que haberle inyectado al mismo objeto para que aumentara su energía de
250 a 2250 entonces cada vez que tengamos una diferencia en la energía cinética
sea aumentado o disminuyendo alguien tiene que haber cedido energía sobre el
objeto o absorbido energía al objeto según el caso
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17. Ley de la conservación de la energía.
La ley de conservación de la energía, también conocida como primer principio de
la termodinámica establece que aunque la energía se puede convertir de una
forma a otra no se puede crear ni destruir.
Esta ley es una de las leyes fundamentales de la física y su teoría se trata de que
la energía no se crea ni se destruye, únicamente se transforma (ello implica que la
masa en ciertas condiciones se puede considerar como una forma de energía.
La ley de conservación de la energía afirma que
No existe ni puede existir nada capaz de generar energía, no existe ni puede
existir nada capaz de hacer desaparecer la energía y por último si se observa que
la cantidad de energía varía, siempre será posible atribuir dicha variación a un
intercambio de energía con algún otro cuerpo o con el medio circundante.
La energía es la capacidad de los cuerpos o sistemas de cuerpos para efectuar un
trabajo. Todo sistema que pasa de un estado a otro produce fenómenos físicos o
químicos que no son más que manifestaciones de alguna transformación de la
energía, pues esta puede presentarse en diferentes formas: cinética, potencial,
eléctrica, mecánica, química.
La ley de conservación de la energía, también conocida como primer principio de
la termodinámica establece que “aunque la energía se puede convertir de una
forma a otra no se puede crear ni destruir”. La energía es la capacidad de los
cuerpos o sistemas de cuerpos para efectuar un trabajo.
Todo sistema que pasa de un estado a otro produce fenómenos físicos o químicos
que no son más que manifestaciones de alguna transformación de la energía,
pues esta puede presentarse en diferentes formas: cinética, potencial, eléctrica,
mecánica, química.
Siempre que se produzca una cantidad de una clase de energía se deberá
consumir una cantidad exactamente equivalente de otra clase o clases.
Cuando un sistema se encuentra en un estado particular se caracteriza por un
valor de su energía interna que es la sumatoria de la energía cinética y potencial
de todas las partículas que componen el sistema. Al tomar la energía interna como
un todo, no es necesario especificar los diferentes tipos de energía intrínsecos de
las partículas componentes.
Esto significa que cualquiera que sean las interacciones del sistema con los
alrededores, la energía que este cede o recibe de ellos se traduce exclusivamente
en un aumento o disminución de su energía interna (U) lo cual simplifica
extraordinariamente el estudio del sistema y sus interacciones. La energía interna
(U) se mide en Joule (J) Pag 15

18. CONCLUSIÓN
 Cuando el objeto esta en reposo, no tiene energía cinética,
pero si contiene energía potencial. Cuando se pone en movimiento, es
decir, baja, su energía potencial disminuye conforme aumenta la energía
cinética. Al perder fuerza toda la energía se vuelve potencial de
nuevo. Esto comprueba que la gravedad influye enormemente en la energía
potencial y cinética.
 Hemos concluido que todo cuerpo en movimiento posee energía cinética y
que la masa y la velocidad son determinantes para calcular la energía
cinética. Además, que todo tipo de energía pueden transformarse en otra.
 También concluimos que, para que exista trabajo debe aplicarse una fuerza
mecánica a lo largo de cierta trayectoria, y se define como el producto
escalar de la fuerza aplicada por la distancia recorrida
𝑾 = 𝑭𝒙𝒅 = 𝑭𝒅 𝒄𝒐𝒔 𝜶
 La ley de conservación de la energía, también conocida como primer
principio de la termodinámica establece que “aunque la energía se puede
convertir de una forma a otra no se puede crear ni destruir”. La energía es
la capacidad de los cuerpos o sistemas de cuerpos para efectuar un
trabajo.
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19. Bibliografia
 : - Qué es, Significado y Concepto http://definicion.de/energia-
potencial/#ixzz3ZjiWWJGT
 : http://definicion.mx/energia-cinetica/
 http://es.slideshare.net/
 Diapositivas
 http://es.wikipedia.org/wiki/Wikipedia
 http://www.quees.info/
 http://www.ecured.cu/index.php/EcuRed:Enciclopedia_cubana
 Google.cl
 https://www.youtube.com/
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