Trabajo y energía
INTRODUCCION
Muchas veces suele llamarse trabajo a ciertas actividades que, desde el punto de vista de la física, no pueden ser clasificadas como tal. Para muchos es natural que se utilicen ciertas palabras propias de un lenguaje coloquial para señalar situaciones cotidianas, pero que en la física tienen un significado distinto.
Por ejemplo, cuando una persona no tiene elsuficiente dinero como para comer completo, se dice que está pasando “trabajo”. Esta situación puede ser difícil de sobrellevar, pero, desde el punto de vista de la física, no representa ningún trabajo.
Otro ejemplo, en el que se dice que hay trabajo, ocurre cuando un chofer de taxi dice que está trabajando. Puede ser que el taxista esté ganando dinero, pero desde el punto de vista de la físicano está realizando trabajo.
Para que exista trabajo, desde el punto de vista de la física, es necesario tomar en cuenta dos factores. La fuerza que se aplica sobre el cuerpo que se considera, y la distancia recorrida por efecto de la fuerza que se aplica. Sin embargo, también debe considerarse un detalle, el desplazamiento que se produce debe tener la misma dirección de la fuerza aplicada.Por otra parte, es posible definir la energía, de una manera sencilla, como la capacidad para realizar un trabajo. Existen muchas formas de energía, como la energía química, la energía solar, la energía nuclear, etc.
A continuación, vamos a tratar principalmente acerca de la energía cinética, la cual conceptualizaremos como la energía que acumulan los cuerpos debido a la velocidad que tienen enun momento dado, y también trataremos acerca de la energía potencial, la cual definiremos como la energía que posee un cuerpo debido a su posición.
Por último, haremos uso práctico de ciertas ecuaciones que permiten calcular cuantitativamente el valor de la energía potencial y de la energía cinética. También, utilizaremos ciertas ecuaciones que nos permitirán observar como la energía cinéticase convierte en energía potencial, y viceversa, para ciertos fenómenos que estudiaremos
P.-Define el concepto de trabajo
R.-El trabajo se define como el proceso a través del cual una fuerza que actúa sobre un cuerpo, produce el desplazamiento del mismo.
P.-Cita algunos ejemplos donde la palabra trabajo no tenga relación con el concepto que en física se tiene del mismo
R.-Aún cuandomuchas personas utilizan la palabra “trabajo” para describir ciertas acciones, no necesariamente esas acciones se consideran trabajo desde el punto de vista de la física. Por ejemplo, se dice que una secretaria “trabaja”, cuando en realidad lo que hace es cumplir las obligaciones que le corresponden. Otro ejemplo muy común ocurre cuando una persona se encuentra pasando una difícil situacióneconómica, en ese tipo de casos también se suele decir que esa persona está pasando trabajo.
P.-Identifica y comenta sobre las cantidades que aparecen en la expresión que define el trabajo
R.-La expresión que define el trabajo es la siguiente:
T=F·d
Esa expresión indica con claridad que hay dos factores que tomar en cuenta al querer determinar el trabajo realizado. Uno es “
F
” que denota ala fuerza aplicada y que produce en el cuerpo el desplazamiento. El otro factor es “
d
” y simboliza la distancia recorrida por el cuerpo en la dirección de la fuerza aplicada.
La unidad fundamental de trabajo es el joule y su símbolo es “
J
“. El joule es el trabajo que se realiza cuando al aplicar una fuerza de un newton sobre un cuerpo se produce un desplazamiento de un metro. Al hacerla equivalencia de unidades se da la siguiente relación:
joule=N·m
P.-Si un hombre de pie hala a su gato que está en el piso por una distancia de 20m, ejerciendo una fuerza de magnitud igual a 100 Newton ¿por qué el trabajo realizado no es igual a 2000 joules?
R.-Al estar el gato en el piso el hombre lo estará halando aplicando una fuerza inclinada hacia arriba, que es la dirección de…
