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Trabajo, energía y potencia
Capítulo 8
Física Sexta edición
Paul E. Tippens
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Trabajo
Trabajo resultante
Energía
Trabajo y energía cinética
Energía potencial
Conservación de la energía
Energía y fuerzas de fricción
Potencia
Trabajo
El trabajo es una cantidad escalar igual al producto de las
magnitudes del desplazamiento y de la componente de la fuerza
en la dirección del desplazamiento.
work  force component  displacement
work  Fx s
Unidades SI:
1 joule (J) es igual al trabajo
realizado por una fuerza de un
newton (N) al mover un objeto
a través de una distancia paralela
de un metro (m).
Unidades USCS:
Una libra-pie (ft-lb) es igual al
trabajo realizado por una fuerza
de una libra (lb) al mover un
objeto a través de una distancia
paralela de un pie (ft).
Trabajo resultante
El trabajo de una fuerza específica es positivo si la componente
de la fuerza está en la misma dirección que el desplazamiento.
El trabajo de una fuerza específica es negativo si la componente
de la fuerza está en dirección opuesta al desplazamiento.
Cuando varias fuerzas actúan sobre un cuerpo en movimiento,
el trabajo resultante es la suma algebrica de las fuerzas
individuales.
Energía
Energía cinética (Ek) es la energía que tiene un cuerpo
en virtud de su movimiento.
Energía potencial (Ep) es la energía que tiene un cuerpo
en virtud de su posición o condición.
Trabajo y energía cinética
El trabajo de una fuerza
externa resultante sobre un
cuerpo es igual al cambio de
la energía cinética del cuerpo.
E k  mv
1
2
2
Energía potencial
Energía potencial es la
energía que posee el sistema
en virtud de su posición.
Ep = Wh = mgh
donde:
Ep = energía potencial
W = peso del objeto
h = altura del objeto sobre el punto de referencia
g = aceleración debida a la gravedad
m = masa del objeto
Conservación de la energía
Conservación de la energía mecánica:
En la ausencia de resistencia del aire o de otras
fuerzas disipativas, la suma de las energías
potenciales y cinéticas es una constante, siempre
que no se añada ninguna otra energía al sistema.
energía total = Ep + Ek = constante
Energía y fuerzas de fricción
Conservación de la energía:
La energía total se un sistema es siempre constante, aun cuando
se transforme la energía de una forma o otra dentro del sistema.
Potencia
Potencia es la rapidez con que se realiza el trabajo.
P = work
t
Conceptos clave
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Trabajo
joule
Energía potencial
Energía cinética
Conservación de la energía
Potencia
Caballo de fuerza
watt
kilowatt
kilowatt-hora
Resumen de ecuaciones
work  force component  displacement
work  Fx s
E k  mv
1
2
2
Ep = Wh = mgh
P = work
t