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TRABAJO, ENERGIA Y POTENCIA
 OBJETIVO
 CONCEPTO Y UNIDADES DE TRABAJO
 TRABAJO
 TRABAJO RESULTANTE
 ENERGIA
 ENERGIA CINETICA
 ENERGIA POTENCIAL
 POTENCIA
OBJETIVO
 Definir y estudiar las fórmulas de trabajo, energía y
potencia y aplicar los conceptos para ayudarnos a
resolver problemas definiendo y demostrando por
medio de ejemplos el conocimiento de las unidades,
analizar y aplicar los conocimientos sobre la relación
entre la realización de un trabajo y el cambio de
energía cinética y el principio de la energía mecánica
además determinar la relación del tiempo, fuerza,
distancia y velocidad con la potencia
CONCEPTO Y UNIDADES DE TRABAJO
 Objetivo:
 Definir y escribir las formulas matemáticas para
trabajo y aplicar el concepto de trabajo para resolver
los problemas estudiados a continuación y demostrar
por medio de ejemplos los conocimientos de las
siguientes unidades joule, libra-pie.
TRABAJO
 TRABAJO: Es una cantidad escalar igual al producto de
la magnitud del desplazamiento y la componente de la
fuerza en dirección del desplazamiento.
Se deben de cumplir tres requisitos:
 1.- Debe haber una fuerza aplicada
 2.-La fuerza debe ser aplicada a través de cierta
distancia (desplazamiento)
 3.-La fuerza debe tener una componente a lo
largo del desplazamiento.
TRABAJO RESULTANTE
 El trabajo resultante es la suma algebraica de los trabajos de las
fuerzas individuales que actúan sobre un cuerpo en movimiento.
La realización de un trabajo necesita la existencia de una fuerza
resultante.
Para distinguir la diferencia entre trabajo positivo y negativo se sigue
la convención de que el trabajo de una fuerza es positivo si el
componente de la fuerza se encuentra en la misma dirección que el
desplazamiento y negativo si una componente de la fuerza se opone
al desplazamiento real.
Por ejemplo el trabajo que realiza una grúa al levantar una carga es
positivo pero la fuerza gravitacional que ejerce la tierra sobre la
carga ejerce un trabajo negativo.
ENERGIA
 ENERGÍA: es todo aquello que puede realizar un
trabajo. Si un objeto tiene energía quiere decir que es
capaz de ejercer una fuerza sobre otro objeto para
realizar un trajo sobre él y si realizáramos una
trabajo sobre un objeto, le proporcionamos a éste
una cantidad de energía igual al trabajo realizado.
En este curso estudiaremos dos tipos de energía.
ENERGÌA CINÉTICA: es aquella que tiene un
cuerpo en virtud de su movimiento.
ENERGÍA POTENCIAL: es la energía que tiene
un sistema en virtud de su posición o condición.
ENERGIA CINETICA
ENERGÍA CINÉTICA.
La relación entre la energía cinética y el trabajo, considerando una fuerza F que actúa sobre un bloque como
se indica en la figura:
Si el bloque tiene una velocidad inicial v0 y la fuerza F actúa a través de la distancia s y la velocidad aumenta
hasta la velocidad final vf.
El cuerpo tiene una masa m y la segunda ley de newton está dada por a proporción
a= F / m ecc 1
Y se alcanza una velocidad final vfy quedar así
2as = v2f– v20
despejando a = v2f– v20 / 2s
sustituyendo en la ecuación 1
F / a= v2f– v20 / 2s
resolviendo para Fs.
Fs. = ½ mvf – ½mv0
Como la cantidad del lado izquierdo de la ecuación representa el trabajo realizado sobre la masa m y la
cantidad del lado derecho de la ecuación es el cambio de la energía cinética como resultado del trabajo.
Por lo tanto: Ek = ½ mv2
ENERGIA POTENCIAL
 La energía potencial implica que debe haber un potencial
para realizar un trabajo.
La fuerza externa F necesaria para elevar un cuerpo debe ser
igual al peso w y el trabajo realizado esta dado por
Trabajo = Wh= mgh
Este trabajo puede ser realizado por el cuerpo después de
haber caído una distancia h por lo tanto el cuerpo tiene una
energía potencial igual al trabajo externo necesario para
elevarlo. a partir de estos datos se puede calcular la energía
potencial
Ep= mgh
POTENCIA
El objetivo es determinar la relación del tiempo, fuerza, distancia y
velocidad con la potencia
Potencia: es la rapidez con que se realiza un trabajo.
P / T= trabajo
La unidad de potencia en el SI es el joule por segundo y se denomina watt
1watt = 1 j/s
Y en el SUEU se usa la libra pie por segundo ft lb / s y para propósitos industriales
1hp = 550 ft lb / s
1hp= 746 W = .746 kW
1kW = 1.34 hp
P / t = trabajo = Fs. / t
De donde
p =F s / t = F v