TRABAJO Y ENERGIA

Cuando tratamos de arrastrar un bloque con una cuerda, Estamos ejerciendo una fuerza y sin embargo el bloque no se ha movido

REQUISITOS PARA REALIZAR UN TRABAJO

1. Debe haber una fuerza aplicada

2. La fuerza debe actuar a través de cierta distancia, llamada desplazamiento

3. La fuerza debe tener una componente a lo largo del desplazamiento

Cuando consideramos el trabajo de varias fuerzas que actúan sobre el mismo objeto, con frecuencia es útil distinguir entre el trabajo positivo y el negativo

En este texto se sigue la convención de que el trabajo de una fuerza particular es positivo si la componente de la fuerza se encuentra en la
misma dirección que el desplazamiento.

La dirección y sentido en que se aplica la fuerza, coincide con la dirección y sentido del desplazamiento de la mesa. La persona realiza un trabajo positivo.

El trabajo negativo lo realiza una componente de fuerza que se opone al desplazamiento real

El trabajo negativo lo realiza una
componente de fuerza que se opone al desplazamiento real. Así, el trabajo que realiza una grúa al levantar una carga es positivo; pero la fuerza gravitacional que ejerce la Tierra sobre la carga realiza un trabajo negativo.

En forma similar, si estiramos un resorte, el trabajo sobre el resorte es positivo; y el trabajo sobre el resorte es negativo cuando éste se contrae y
nos arrastra

Puede pensarse en la energía como en algo que se puede convertir en trabajo. Cuando decimos que un objeto tiene energía, eso significa que es capaz de ejercer una fuerza sobre otro objeto para realizar un trabajo sobre él.

La energía cinética como la capacidad de realizar trabajo
como resultado del movimiento de un cuerpo

El trabajo de una fuerza externa resultante sobre un cuerpo es
igual al cambio de la energía cinética del cuerpo.

es una de las leyes básicas de la física, y dice que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma. Las montañas rusas funcionan convirtiendo la energía

La energía que posee el sistema en virtud de sus posiciones o condiciones se llama energía potencial. Como la energía se expresa a sí misma en forma de trabajo, la energía potencial implica que debe haber un potencial para realizar trabajo

el péndulo solamente tiene energía potencial, que se transforma en energía cinética cuando el péndulo pasa por la posición de equilibrio. Comparemos dos posiciones del péndulo: En la posición extrema θ=θ0, la energía es solamente potencial.

Los choques elásticos se producen cuando dos objetos chocan y rebotan entre sí sin ningún cambio en sus formas. Los choques de las bolas de billar o los choques entre partículas subatómicas son un buen ejemplo de colisiones elásticas. En los choques elásticos se conservan tanto la cantidad de movimiento como la energía cinética.

Los choques elásticos se producen cuando dos objetos chocan y rebotan entre sí sin ningún cambio en sus formas. Los choques de las bolas de billar o los choques entre partículas subatómicas son un buen ejemplo de colisiones elásticas. En los choques elásticos se conservan tanto la cantidad de movimiento como la energía cinética.

En los choques inelásticos, uno o los dos objetos que chocan se deforman durante la colisión. En estos choques la cantidad de movimiento se conserva, pero la energía cinética no se conserva ya que parte de ella se transforma en otro tipo de energía en el proceso de deformación de los cuerpos.

El producto de la masa de una partícula por su velocidad se denomina “Cantidad de Movimiento lineal”. La cantidad de movimiento lineal es una magnitud vectorial que tiene la misma dirección y sentido que el vector velocidad

Cuando sobre el sistema no actúan fuerzas externas o la resultante de las fuerzas externas (o fuerza neta) es nula, la Cantidad de Movimiento total del sistema permanece constante, tanto en magnitud como en dirección y sentido.

utilizando ocho balines pequeños y una pista acanalada, como se muestra en la Si se suelta un balín desde el lado izquierdo, se detendrá al chocar con los demás, y el que está en el extremo derecho rodará hacia la derecha con la misma velocidad

La misma cantidad de trabajo se realiza si la tarea dura una hora o un año. Si se le da tiempo suficiente aun el motor menos potente llega a levantar una carga enorme.

Puesto que el trabajo se realiza con frecuencia de manera continua, es útil disponer de una expresión para la potencia que incluya a la velocidad

considere un trineo en la cima de una colina. La energía total inicial es de 1000 J. Si 400 J de energía se pierden a causa de la fricción, el trineo llegaría al fondo con una energía total de tan sólo 600 J.

Tomando en cuenta la fricción o cualquier tipo de fuerzas de disipación, enunciamos un principio de la conservación de la energía de
carácter más general

Conservación de la energía mecánica: En 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

La velocidad de una masa suspendida, al pasar por el punto más bajo de su
trayectoria, se puede determinar a partir de las consideraciones generales sobre la energía.

supongamos que se levanta una masa m hasta una altura h y, luego, se deja caer