Trabajo, potencia y energía

1. TRABAJO, POTENCIA Y
ENERGIA
Shirly Mejía.
Nataly Suarez.
Yaquelin Guzmán.
Adriana Rodríguez.
10°01

2. ¿QUE ES TRABAJO?
 Vencer o eliminar resistencia. Se representa con (W)
 Trabajo resistente: Fuerza en el sentido opuesto al
desplazamiento. W = - F · d
 Trabajo motor: Fuerza en el mismo sentido de la distancia. W
= + F. d
F = N ( Newton)
d = m (Metro)
W = N.m = J (Jule)

3.  Ejemplo 1: Si la fuerza de 20N desplaza al cuerpo
por 10m, hallar el trabajo realizado por dicha
fuerza.
Respuesta:
W = - + F. d = 20N x 10m
W = 200N

4. ENERGÍA
 Es lo que le permite a un cuerpo realizar un trabajo. La
energía total se representa de la siguiente manera:
Em = Ec+ Epg +Epe… Joules
 Energía Cinética: Es la energía asociada a los cuerpos en
movimiento. Se representa de la siguiente manera:
𝟏
𝟐
𝒎. 𝒗 𝟐
 Ejemplo 2 : Calcular la energía cinética de un proyectil de
2kg que avanza a 5m/s
Respuesta: Ec =
𝟏
𝟐
𝒎. 𝒗 𝟐
=
𝟏
𝟐
. 𝟐. (𝟓) 𝟐
Ec = 25J

5.  Energía Potencial Gravitatoria: Es la energía que posee un
cuerpo por encontrarse bajo la acción de la gravedad. Se
representa de la siguiente manera:
Epg = m.g.h
m = Siempre kg
 Ejemplo 3 : Del grafico anterior, calcular la energía potencial
y gravitatoria, sabiendo que m = 1000g y
h = 3m
Respuesta: Epg = m.g.h = 1x10x3 = 30J

6.  Energía Potencial Elástica: Es la energía asociada a un
cuerpo debido a la deformación longitudinal.
Epe=
𝟏
𝟐
𝒌. 𝒙 𝟐
K= Constante de elasticidad.
𝒙 𝟐 = Deformación.
 Todo resorte tiene una constante de elasticidad.
 Ejemplo 4: Calcular la energía potencial elástica del sistema de
la imagen, sabiendo que K = 4000N/m y X = 1m.
 Respuesta:
 Ep =
𝟏
𝟐
k.𝒙 𝟐 =
𝟏
𝟐
. 𝟒𝟎𝟎𝟎 . 𝟏 𝟐 = 𝟐𝟎𝟎𝟎. 𝟏 = 𝟐𝟎𝟎𝟎J

7.  Ejemplo 5: Calcular la energía mecánica de la esfera de 5 kg,
cuando pasa por el punto A con 6m/s tomando como nivel de
referencia el suelo.
 Respuesta:
Em = Ec+ Epg +Epe
Em =
𝟏
𝟐
𝒎. 𝒗 𝟐
+m.g.h +
𝟏
𝟐
k. 𝒙 𝟐
Em =
𝟏
𝟐
. 𝟓. 𝟔 𝟐 + 𝟓. 𝟏𝟎. 𝟐𝟎
Em =
𝟏
𝟐
.5. 6. 6 + 50. 20
Em = 90 + 1000
Em = 1090J

8. POTENCIA
 Cantidad de trabajo realizado por unidad de tiempo.
Pot =
𝑊
𝑇
=
𝐹.𝑑
𝑇
= 𝑓. 𝑣
W= J
T= S
Pot= J/s = Watts
 Watt o Voltios : Es la potencia de una maquina que puede
hacer el trabajo de un Joule en un segundo.
Watt =
1 𝐽𝑜𝑢𝑙𝑒
1 𝑠𝑒𝑔
Watt = Kilowatt (Kw)
Kw =1000 Watt
Horse Power = H. P = 76
𝐾𝑔𝑚
𝑆𝑒𝑔
Caballo Vapor =C. V = 75
𝐾𝑔𝑚
𝑆𝑒𝑔

9. EQUIVALENCIAS
 1 Joule = 1N x 1m = 105 Dinas x 102 Dinas x Cm
 1 Joule = 107Ergios
 1 Joule = 1N x 1m = 7,34 Poundal x 3,28ft = 24.1 Poundal x
ft.
 1 Joule = 24, 1 foot poundal
 1 Joule = 1N x 1m =
1
9,8
Kgf 9,8N
 1 Joule =
1
9,8
Kgm
 1 Ergio = 1Dins x 1cm =10−5
N x 10−2
m = 10−7
N x m
 1 Ergio= 10−7
Joule
 1 H.P =
76 𝐾𝑚𝑔
𝑠𝑒𝑔
=
76 𝑥 9,8 𝐽𝑜𝑢𝑙𝑒
𝑠𝑒𝑔
=744,8 Joule/s
 1 H.P = 744,8 Watt

10. TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA
W = f x d
Joule M. K. S. Joule: es el trabajo realizado cuando una
fuerza de un Newton actúa a través de la distancia de un metro.
(N x m)
Ergios C. G. S. Es el trabajo que realiza una fuerza de un dina
al desplazar su punto de aplicación 1cm en su propio sentido.( D
x Cm.
Foot Poundal Ingles. Es el trabajo realizado cuando la fuerza
de un poundal actúa a través de la distancia de un ft. (Poundal
x ft)

11.  En las unidades gravitacionales la unidad de fuerza es Kgf
(Kilogramo fuerza) y la unidad de trabajo será el Kilográmetro:
 Es el trabajo efectuado cuando la fuerza actúa a lo largo de
una distancia de. Kgm = Kgf x m

12.  Ejemplo 6: Que trabajo necesita para que un niño de 30Kgf
de peso suba una escalera de 6m de altura.
 Respuesta:
Wf = f x d
Wf = Wp x h
Wf = 30 Kgf x 6m
Wf = 180 Kgm
Wf = 180 x 9,8 Joule
Wf = 1764 Joule

13.  Ejemplo 7: Una fuerza constante de 200 D actúa sobre una
masa de 50g formando una ángulo de 30° ¿ Cual será el
trabajo efectuado si la distancia recorrida fue de 300cm?
 Respuesta:
Wf= f x d x cos ɵ
Wf = 2000 x 3000 cm x cos 30°
Wf = 51600 D x cm
Wf = 51600 Ergios