El documento describe el trabajo mecánico como una magnitud escalar que mide la energía transferida a un cuerpo mediante fuerzas, y clasifica el trabajo en positivo, negativo y nulo según la dirección de la fuerza respecto al desplazamiento. También se aborda la potencia mecánica como la relación entre trabajo y tiempo, junto con diversas formas de energía, como cinética, potencial gravitatoria y elástica. Además, se explican los conceptos de energía y su capacidad para realizar trabajo, así como sus diversas manifestaciones.

1. TRABAJO

2. TRABAJO Y ENERGÍA
El trabajo mecánico (w) es una
magnitud escalar, que nos da una
medida de la energía
transferida a un cuerpo
Las fuerzas al actuar sobre un
cuerpo producen cambios en su
velocidad; por lo tanto,
transfieren energía
 W = F d cos θ
rr
F= Fuerza [N]
d= Desplazamiento [m]
θ= Ángulo entre la fuerza y el desplazamiento
W= Trabajo (cantidad de energía transferida) Nm Joule [J]

3. Definición
Producto de una fuerza
aplicada sobre un cuerpo y del
desplazamiento del cuerpo en
la dirección de esta fuerza,
mientras se realiza trabajo
sobre el cuerpo, se produce
una transferencia de energía al
mismo

4. ÁNGULO ENTRE LA FUERZA Y EL DESPLAZAMIENTO
1º CASO: La fuerza y el desplazamiento tienen el mismo sentido
Ejemplos:
• Empujar un cuerpo en una superficie horizontal
• Levantar un cuerpo verticalmente
θ=0°  cos 0° = 1  W=Fd (1) Trabajo positivo
Trabajo motor
La fuerza transfiere
energía al cuerpo

5. ÁNGULO ENTRE LA FUERZA Y EL DESPLAZAMIENTO
2º CASO: La fuerza y el desplazamiento tienen sentidos opuestos
Ejemplo:
• La fuerza de roce
• Siempre que uno frena un cuerpo para que no acelere
• Al bajar un cuerpo verticalmente desde una cierta altura
θ=180°  cos 180° = - 1  W=Fd (-1) Trabajo negativo
Trabajo resistivo
La fuerza quita
energía al cuerpo

6. ÁNGULO ENTRE LA FUERZA Y EL DESPLAZAMIENTO
3º CASO: La fuerza y el desplazamiento son perpendiculares
Ejemplo:
• La fuerza normal que actúa sobre un cuerpo que se traslada
horizontalmente
• La fuerza centrípeta que actúa sobre un cuerpo
θ=90°  cos 90° = 0  W=Fd (0) Trabajo Nulo
La fuerza no quita
ni aporta energía
al cuerpo

7. Observaciones:
• En un grafico de Fuerzas versus desplazamiento el área bajo la
recta me entrega el trabajo efectuado sobre un cuerpo
• Si el desplazamiento es NULO no existe trabajo, es decir, no
existe transferencia de energía

8. Trabajo N𝐞𝐭𝐨
El trabajo neto efectuado sobre un objeto es la
suma de todos los trabajos efectuados por las
fuerzas que actúan sobre el objeto.

9. POTENCIA

10. POTENCIA MECÁNICA
• Es la relación entre el trabajo realizado
y el tiempo empleado en realizar dicho
trabajo
• Informa la rapidez con la cual se realiza
el trabajo, o la rapidez con la cual se
transfiere energía
• Energía transferida por unidad de
tiempo

Trabajo realizado Energía transferida
Potencia = Potencia =
tiempo empleado tiempo empleado
W
P =
t
W= Trabajo (J)
t= tiempo (s)
P= Potencia mecánica [J/S]  Watt [W]

11. ENERGIA

12. ENERGÍA Capacidad de un cuerpo para realizar un trabajo
FORMAS DE ENERGÍA
ENERGÍA
CINÉTICA
Energía asociada
al movimiento
21
K = mv
2
ENERGÍA
POTENCIAL
GRAVITATORIA
Energía que posee un
cuerpo en virtud de su
posición respecto a un
punto de referencia
ENERGÍA
POTENCIAL
ELÁSTICA
Forma de energía que
se acumula en un
resorte fuera de su
posición de equilibrio
 U = m g h
2
e
1
U = Kx
2

13. Energía cinética Energía potencial Energía potencial
elástica
La poseen los cuerpos
por el hecho de estar
en movimiento
La poseen los cuerpos
por el hecho de estar
a cierta altura sobre la
superficie de la Tierra
La poseen los cuerpos
elásticos a causa de la
deformación que han
experimentado
Energía mecánica
Formas de Energía

14. Energía eléctrica Energía nuclear
La poseen las cargas
eléctricas en reposo o
en movimientos
Es la energía que se
libera en las
reacciones nucleares
de fisión y de fusión

15. Energía térmica Energía química Energía radiante
Es la forma de energía
que fluye de un
cuerpo a otro a causa
de la diferencia de
temperatura que
existe entre ellos.
Esta en todas las
sustancias de la
naturaleza debido a
la energía de sus
enlaces. Se pone de
manifiesto en las
reacciones químicas
Es la que poseen las
radiaciones
electromagnéticas,
como es el caso de la
energía del Sol

16. ENERGÍA CINÉTICA (K)
• Energía asociada al movimiento
• Capacidad de un cuerpo para realizar
trabajo (transferir energía) en virtud de
su movimiento
• Magnitud escalar
21
K = mv
2
m= masa [Kg]
v= rapidez [m/s]
K= energía cinética [J]
GRAFICAMENTE

17. OBSERVACIONES:
• Cuando la masa es constante la energía
cinética es proporcional al cuadrado de la
rapidez
• La energía cinética toma valores positivos o
nulos
• Cuando la masa no cambia, la energía
cinética es proporcional a la masa
TEOREMA DEL TRABAJO Y LA ENERGÍA CINÉTICA:
W = ΔK
f iW = K - K

18. Energía Potencial
Ep = m g h
La energía potencial
Ep de un cuerpo es la
energía de posición.

19. ENERGÍA POTENCIAL
ELÁSTICA Ue
• Forma de energía que se acumula en
un resorte fuera de su posición de
equilibrio
• Al liberar un resorte comprimido, este
puede aplicar una fuerza sobre otro
cuerpo transfiriéndole energía
2
e
1
U = Kx
2
x= deformación del resorte [m]
K = constante de rigidez [N/m]
Ue= Energía potencial elástica [J]