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Trabajo y potencia
M.Ed. Cecilia Fernández F.
El trabajo lo realiza una o más
fuerzas sobre un cuerpo
¿Cómo se calcula el trabajo?
• El trabajo que la fuerza hace sobre el
cuerpo, se calcula como el producto
escalar (o también llamado producto
punto) de los vectores F (fuerza) y d
(desplazamiento)
W= F·d
¿Cómo se calcula el trabajo?
• Este producto escalar se calcula como la
magnitud de la fuerza, multiplicada por la
magnitud del desplazamiento y por el coseno
del ángulo , de manera que la ecuación (1),
queda:
W = F (cos ) d
F es la magnitud de la fuerza que actúa
sobre el cuerpo.
d es la magnitud del desplazamiento
 es el ángulo que existe entre la fuerza F y
el desplazamiento d
Unidades del trabajo en el SI.
• La fuerza se mide en Newtons (N) y el
desplazamiento en metros (m).
• Si una fuerza de 1 N, es capaz de
desplazar a un cuerpo 1 m, entonces el
trabajo realizado sobre el cuerpo es de
1 julio.
• 1 julio = 1 Newton · 1 metro
1 J = 1N · 1 m
J = N·m
Trabajo Positivo (T > 0 )
• Cuando el ángulo entre la fuerza y el
desplazamiento es mayor que cero, pero menor
que 90º. 0º <  < 90º.
F
θ
d
• El trabajo es máximo, cuando la fuerza y el
desplazamiento son paralelos y con la misma
dirección.  = 0º.
Trabajo Positivo (T > 0 )
• Cuando un objeto que se mueve en una
superficie recta y plana, aumenta su
velocidad, por la acción de una fuerza.
Trabajo nulo (T = 0)
• Cuando no hay desplazamiento.
Trabajo nulo (T = 0)
Trabajo nulo (T = 0)
• Cuando la fuerza es perpendicular al
desplazamiento,  = 90º.
• Cuando un cuerpo viaja en una
superficie horizontal y plana con
velocidad constante, porque la fuerza
resultante sobre el cuerpo es cero.
Trabajo Negativo (T < 0)
• Cuando
la
fuerza
se
opone
al
desplazamiento porque  = 180º. Ejemplo: la
fuerza de rozamiento.
• Cuando un objeto se mueve hacia arriba, en
contra del campo gravitacional.
• Cuando un objeto que se mueve en una
superficie recta y plana, disminuye su
velocidad.
Cuando actúan varias
fuerzas sobre un cuerpo
• El trabajo total es la suma de los
trabajos realizados por cada fuerza que
actúa sobre el cuerpo.
• W = W1 + W2 + W3 + W4
Ejemplo
Potencia
Es la rapidez con que se realiza un
trabajo. ( P )
Cantidad escalar.
Potencia = Trabajo
Tiempo
= W
t
Potencia. Unidades
Watt o Vatio (W)
1Watt o vatio, es la potencia que tiene
un cuerpo y que requiere para
funcionar un trabajo de 1 Julio cada
segundo que pasa.
Teorema del Trabajo y la
energía
• Considere un cuerpo de masa m, que viaja
en una superficie horizontal plana con una
velocidad inicial vi; en ese momento se le
aplica una fuerza F en dirección del
movimiento y el cuerpo adquiere una
velocidad final vf, y también ha recorrido un
desplazamiento; por lo tanto se realizó un
trabajo sobre el cuerpo.
Teorema del Trabajo y la
energía
• Si W = F d cos ϑ y la dirección de la fuerza
y el desplazamiento es la misma, ϑ = 0, por
lo tanto
• W = F d.
• Si hay una fuerza resultante de cero, sobre
el cuerpo, hay una aceleración, y
• W=mad
Teorema del Trabajo y la
energía
• La magnitud del desplazamiento en
términos de la aceleración y de las
velocidades del cuerpo se puede escribir
de la siguiente forma:
Teorema del Trabajo y la
energía