El documento habla sobre trabajo y energía. Explica que el trabajo se define como el producto escalar entre una fuerza y un desplazamiento paralelos, y que su unidad es el julio. También define la potencia como el trabajo realizado dividido por el tiempo, y su unidad es el vatio. Finalmente, indica que la potencia instantánea es el producto de la fuerza paralela a la velocidad.

1. T R A B A J O Y E N E R G Í A
UNIDAD 4

2. 4.1. TRABAJO Y POTENCIA
• Las magnitudes importantes de la Cinemática y de la
Dinámica son vectoriales.
• Para simplificar los estudios se puede recurrir a
magnitudes escalares vinculadas a estas.
• El trabajo se define como la magnitud que se genera
cuando una fuerza actúa sobre una partícula y tiene un
desplazamiento paralelo a dicha fuerza.

3. 4.1. TRABAJO Y POTENCIA
• El trabajo entonces es el producto escalar entre dos
vectores.
• Solo la componente paralela de la fuerza con respecto
el desplazamiento será la que produzca el trabajo.
• Las unidades del trabajo en el Sistema Internacional son
el julio o joule (J).

4. 4.1. TRABAJO Y POTENCIA
• Si una partícula queda afectada por una fuerza y se
desplaza desde el punto A al punto B el trabajo
generado es
• Particularmente, si la fuerza es constante, la integral se
resuelve de manera sencilla

5. 4.1. TRABAJO Y POTENCIA
• La definición gráfica de producto escalar (la proyección
de un vector sobre otro) ayuda a entender la relación
entre las dos expresiones anteriores.
• Si fuerza y desplazamiento son paralelos W > 0.
• Si fuerza y desplazamiento son antiparalelos W < 0.
• Si fuerza y desplazamiento son perpendiculares W = 0.

6. 4.1. TRABAJO Y POTENCIA
• Si varias fuerzas generan diferentes trabajos sobre una
partícula se puede definir el trabajo total:
• Otra manera de obtener el trabajo total es calculando el
valor de la fuerza neta de todas las fuerzas que actúan
sobre la partícula que se desplaza:

7. 4.1. TRABAJO Y POTENCIA
• Si se considera el tiempo que tarda una fuerza en
producir un trabajo podemos definir una nueva magnitud
escalar denominada potencia media.
• Sus unidades en el Sistema Internacional toman el
nombre de vatio o watt (W).
• Existen otras unidades clásicas, como el caballo de
vapor

8. 4.1. TRABAJO Y POTENCIA
• Cuidado, el kilovatio-hora no es unidad de potencia,
sino de trabajo
• Si Dt tiende a cero podemos definir la potencia
instantánea. Así, la potencia será la derivada del trabajo
respecto el tiempo.

9. 4.1. TRABAJO Y POTENCIA
• Atendiendo a la definición diferencial del trabajo la
potencia instantánea se define también como
• Solo la componente paralela de la fuerza con el vector
velocidad generará potencia.
• Con esta definición la potencia se puede entender como
la magnitud que genera una fuerza cuando actúa sobre
una partícula que alcanza una cierta velocidad.
• Si F ║ v, entonces P > 0.
• Si F ╫ v, entonces P < 0.
• Si F ┴ v, entonces P = 0.