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1. Trabajo y energia
Trabajo y energia
Gianella Garces
Albanys Mastrangelo

2. El trabajo se define como la transferencia de energía
causada por la aplicación de una fuerza a lo largo de
una distancia. Matemáticamente, el trabajo (W) se
calcula como el producto del módulo de la fuerza (F)
aplicada en la dirección del desplazamiento (d):
W = F * d * cos(θ)
Donde θ es el ángulo entre la dirección de la fuerza y
la dirección del desplazamiento.
Trabajo
Trabajo

3. La energía es una propiedad asociada a los objetos y sistemas físicos que les permite realizar trabajo. Existen
varios tipos de energía, incluyendo:
Energía cinética: Es la energía asociada al movimiento de un objeto. Se calcula mediante la ecuación: E_c =
(1/2) * m * v^2, donde m es la masa del objeto y v es su velocidad.
Energía potencial: Es la energía almacenada en un objeto debido a su posición o configuración. La energía
potencial gravitatoria (E_p,g) se calcula como E_p,g = m * g * h, donde m es la masa del objeto, g es la
aceleración debido a la gravedad y h es la altura con respecto a un punto de referencia.
Energía potencial elástica: Es la energía almacenada en un objeto deformable, como un resorte, cuando se
comprime o se estira. Se calcula mediante la ecuación: E_p,e = (1/2) * k * x^2, donde k es la constante
elástica del resorte y x es su deformación.
Energía térmica: Es la energía asociada a la temperatura de un objeto. Está relacionada con la energía
cinética de las partículas que componen el objeto.
Energía
Energía

4. La energía puede
transferirse de un objeto
a otro o transformarse
de una forma a otra. Por
ejemplo, la energía
cinética de un objeto en
movimiento puede
transferirse a otro
objeto al chocar, o la
energía eléctrica puede
transformarse en
energía luminosa en una
bombilla.
Características de la energía
Características de la energía
Transferencia y
transformación
Transferencia y
transformación
Según el principio de
conservación de la
energía, la cantidad
total de energía en un
sistema aislado se
mantiene constante.
Aunque la energía
puede cambiar de una
forma a otra, la
energía total se
conserva.
Conservación
Conservación
La energía en sí misma
no es tangible, es una
propiedad abstracta
asociada a los objetos
y los sistemas físicos.
Sin embargo, se
manifiesta a través de
sus efectos y puede
medirse indirectamente
mediante sus
interacciones con otros
objetos o sistemas.
No es tangible
No es tangible
Diferentes formas
Diferentes formas
La energía puede existir
en diversas formas, como
energía cinética, energía
potencial (gravitatoria,
elástica, química, etc.),
energía térmica, energía
eléctrica, energía nuclear,
entre otras. Cada forma
de energía tiene sus
características y se
puede convertir en otras
formas según las leyes
físicas correspondientes.

5. Según el teorema del trabajo y la energía, el
trabajo realizado sobre un objeto es igual a
la variación de su energía cinética. El
trabajo representa la transferencia de
energía de un objeto o sistema a otro. Por
ejemplo, al aplicar una fuerza sobre un
objeto y desplazarlo, se realiza un trabajo
que transfiere energía al objeto en forma de
energía cinética.
Trabajo como transferencia de
energía:
Trabajo como transferencia de
energía:
El trabajo realizado sobre un objeto
puede aumentar su energía cinética
(trabajo neto positivo) o disminuirla
(trabajo neto negativo). En ambos
casos, hay una transferencia de
energía entre el trabajo realizado y la
energía cinética del objeto.
Energía asociada al trabajo
Energía asociada al trabajo
Relación de trabajo y energía

6. Diferencias de trabajo y energía
Naturaleza conceptual
El trabajo es una medida
de la transferencia de
energía que ocurre cuando
se aplica una fuerza sobre
un objeto y se desplaza
una distancia en la
dirección de la fuerza. Por
otro lado, la energía es
una propiedad de los
objetos o sistemas que les
permite realizar trabajo o
causar cambios.
Unidades de medida
El trabajo se mide en julios
(J). Es una medida de la
energía transferida. Por
otro lado, la energía tiene
las mismas unidades que
el trabajo (julios), pero
también puede expresarse
en otras unidades
específicas según su
forma (como vatios-hora
para la energía eléctrica).
Formas de energía
La energía existe en
muchas formas diferentes,
como energía cinética,
energía potencial
gravitatoria, energía
potencial elástica, energía
térmica, energía química,
energía eléctrica, entre
otras. El trabajo se asocia
principalmente con la
transferencia de energía
cinética.
Dirección del efecto
El trabajo se realiza sobre
un objeto y puede
aumentar o disminuir su
energía cinética. Por otro
lado, la energía puede ser
transferida, transformada
y almacenada en
diferentes formas, pero no
necesariamente implica
una acción directa sobre
un objeto en particular.

7. Cuando una fuerza aplicada sobre un objeto es constante
y se mueve en la misma dirección que el desplazamiento, el
trabajo realizado se calcula simplemente multiplicando la
magnitud de la fuerza por la distancia recorrida. Si el
ángulo entre la fuerza y el desplazamiento es cero (θ = 0),
entonces el trabajo realizado es máximo.
TRABAJOS REALIZADOS POR FUERZAS CONSTANTES

8. En algunos casos, la fuerza aplicada sobre un objeto
puede variar durante el desplazamiento. Para calcular el
trabajo en estos casos, se debe descomponer la fuerza
en pequeños incrementos y calcular el trabajo realizado
por cada incremento. Luego, se suma el trabajo realizado
en cada incremento para obtener el trabajo total.
TRABAJOS REALIZADOS POR FUERZAS VARIABLES

9. La potencia se define como la rapidez con la que se
realiza trabajo. Matemáticamente, se calcula dividiendo el
trabajo (W) realizado por el tiempo (t) en el cual se realiza
dicho trabajo:
P = W / t
La unidad de potencia en el Sistema Internacional (SI) es
el vatio (W), que es equivalente a un julio por segundo
(J/s).
POTENCIA
POTENCIA

10. Teorema del Trabajo-
Energía
Teorema del Trabajo-
Energía
El teorema del Trabajo-Energía se
puede utilizar para resolver problemas
en los que se conoce el trabajo
realizado por una fuerza constante y se
desea determinar el cambio en la
energía cinética del objeto. También se
puede utilizar para determinar la fuerza
necesaria para lograr un cambio
específico en la energía cinética de un
objeto.
Este teorema establece que el trabajo realizado sobre un objeto es igual al
cambio en su energía cinética. Matemáticamente, se puede expresar de la
siguiente manera:
Trabajo (W) = Cambio en energía cinética
(ΔE_c)
El teorema del Trabajo-Energía es una
herramienta fundamental en la física para
relacionar el trabajo realizado en un
sistema con los cambios en su energía.
Este teorema es especialmente útil
cuando se trabaja con fuerzas constantes
y objetos que se mueven en línea recta.
Es importante tener en cuenta que
este teorema solo se aplica a
sistemas donde no hay pérdida o
ganancia de energía debido a
fuerzas no conservativas, como la
fricción. En presencia de fuerzas
no conservativas, el teorema del
Trabajo-Energía debe modificarse
para tener en cuenta estas
fuerzas adicionales.

11. Ley de la conservación de la energía
Ley de la conservación de la energía
La ley de la conservación de
la energía, también conocida
como el principio de
conservación de la energía, es
uno de los principios
fundamentales en la física.
Esta ley establece que la
energía total de un sistema
aislado se mantiene
constante a lo largo del
tiempo, es decir, la energía no
se crea ni se destruye, solo
se transforma de una forma a
otra.
La ley de conservación
de la energía se basa
en la idea de que el
universo es regido por
leyes físicas que son
consistentes en el
tiempo. Aunque la
energía puede
transformarse de una
forma a otra, la
cantidad total de
energía se mantiene
constante.
Es importante destacar
que la ley de conservación
de la energía no se aplica
a sistemas abiertos,
donde hay intercambio de
energía con el entorno. En
esos casos, la energía
puede entrar o salir del
sistema, y la cantidad
total de energía puede
cambiar. Sin embargo, en
un sistema aislado, la ley
de conservación de la
energía es válida y se
cumple.
La ley de conservación de
la energía es un principio
fundamental en la física y
tiene aplicaciones en una
amplia gama de
fenómenos y sistemas,
desde partículas
subatómicas hasta
planetas y galaxias. Es
una herramienta poderosa
para comprender cómo se
conserva y se transforma
la energía en el universo.