Trabajo Potencia Y Energia

ENSAYO

 Trabajo, potencia y energía ¿Qué es el Trabajo? El trabajo es una magnitud física escalar que se representa con la letra W (del inglés Work) y se expresa en unidades de energía, esto es en julios o joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades. Ergio : es el trabajo efectuado por la fuerza de una DINA, cuando el punto material a que se le aplica , se desplaza un centímetro. Julio : es el trabajo efectuado por la fuerza de un Newton, cuando el punto material a que se le aplica, se desplaza un metro. Mientras se realiza trabajo sobre el cuerpo, se produce una transferencia de energía al mismo, por lo que puede decirse que trabajo es energía en movimiento W = F.d ¿Qué es la Potencia? Potencia es una magnitud directamente proporcional al trabajo, e inversamente proporcional al tiempo correspondiente.
La potencia de un mecanismo es un concepto muy importante pues en un motor, por ejemplo lo que interesa no es la cantidad total de trabajo que puede hacer hasta que se descomponga sino la rapidez con la que pueda entregar el trabajo ósea el trabajo que puede hacer en cada unidad de tiempo, que es precisamente la potencia Entonces podemos decir que la potencia es la relación entre el trabajo que realiza un cuerpo y el tiempo que se demora en hacerlo. P = W/t
¿Qué es la Energía? Se entiende por energía la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo. Como consecuencia de este concepto la energía de un cuerpo o sistema se mide por el trabajo que el cuerpo o sistema realice. La energía que es una puede presentarse bajo diferentes formas como: energía química, luminosa, sonora, mecánica, radiante, nuclear, etc.
El análisis de la energía ha sido uno de los temas mas apasionantes en la evolución de la ciencia, ya que ningún problema de la física puede desligarse de ella. ¿Qué es la Energía? Representa a todo lo que es trabajo, o que puede convertirse en trabajo. Un cuerpo, o un sistema de cuerpos posee energía cuando es capaz de desarrollar algún trabajo.Se divide la energía en actual y potencial.Energía actual es la que de hecho aparece como trabajo. Tal es la del agua que mueve una turbina; o la de una bomba que estalla.
 Energía potencial es la que no se esta convirtiendo en trabajo real, pero puede convertirse en el ; como la de un resorte comprimido, la de una nube electrizada; o la del agua en una represa.En los ejercicios que realizaremos nos interesan dos clases de energias Energía cinética: Es la capacidad que poseen los cuerpos en movimiento para producir un trabajo; como ejemplos de esta clase de energía podemos citar.
corriente de agua o aire, proyectil disparado, tren en marcha, ciclistas en carrera, etc. En todos estos ejemplos citados, los cuerpos se encuentran en movimiento y con capacidad sobrada para realizar un trabajo Energía potencial: Es la capacidad que tienen los cuerpos para producir un trabajo, en virtud de su forma o de la posición que ocupan.
Un cuerpo que se encuentra a cierta altura (martillo) y se deja caer, es capaz de realizar un trabajo, como por ejemplo clavar una estaca. Los grandes depósitos de agua situados a considerable altura (represa) son una verdadera fuente de energía potencial Debemos tomar en cuenta que la Energía nunca se destruye, la energía se transforma en otros tipos de energía, cumpliendo así la ley de conservación de la energía. Ec = ½ m Ep = m · g · h Ee = ½ TRABAJO POTENCIA Y ENERGIA Concepto de trabajo. Factores de trabajo. Unidades de trabajo. Ampliación del concepto de trabajo. Concepto de potencia. Unidades de potencia, Variables que determina el Rozamiento. Concepto de Energía. Energía cinética.
 Energía potencial. Conservación de la Energía. Concepto de maquina. Clases de maquinas. La polea. Combinaciones de poleas. El torno. Plano inclinado. Gráficas. Problemas. Ejercicios
. CONCEPTO DE TRABAJO MECÁNICO Las nociones de trabajo y energía por intervenir en todas las partes del estudio de la física se consideran como los conceptos mas trascendentales de que se ocupa esta ciencia. El concepto físico de trabajo difiere fundamentalmente de la idea común que de el se tiene. En el lenguaje popular o corriente la expresión trabajo se aplica a cualquier esfuerzo físico o mental que se hace en orden a producir un determinado resultado. así por ejemplo, cuando una persona intenta levantar una piedra sin lograrlo, se dice que ha trabajado mucho y a los estudiantes se les oye decir: me costo mucho trabajo leer la lección de geografía. En toda idea de trabajo intervienen siempre como elementos una fuerza, un cuerpo, o punto material a que se aplica y un efecto obtenido que se manifiesta por un desplazamiento del punto o cuerpo en la dirección de la fuerza aplicada; son efectos de trabajo mecánico: empujar una nevera para cambiarla de sitio, levantar un ladrillo para colocarlo sobre una mesa, arrastrar una caja, etc... en cada uno de los anteriores ejemplos hay que fijarse en dos cosas primero, que la persona que realiza el trabajo ejerce una fuerza; de conformidad con lo expuesto, el trabajo podría definirse como: el esfuerzo producido por una fuerza, cuando se mueve en el punto material a que se aplica en la dirección de ella. Noción suele decirse que hay trabajo, siempre que una fuerza produce algún movimiento; siempre que se desplaza el punto de aplicación de alguna fuerza. Hay trabajo, cuando un obrero tira de un cable y levanta un bloque de piedra. No hay trabajo aunque si fuerza, cuando el bloque de piedra permanece colgado toda la noche. Subir un ladrillo desde el sótano hasta el primer piso de una casa, es un cierto trabajo, subirlo hasta el segundo piso se considera doble trabajo; y hasta el tercero triple trabajo. También se considera que el trabajo es tanto mayor en cuanto mas ladrillos halla que subir. Subir 10 ladrillos un piso equivale a subir 10 pisos con un ladrillo o a subir con 5 ladrillos dos pisos. El concepto físico de trabajo coincide en gran parte con el doble lenguaje ordinario. Definición. El trabajo físicamente considerado, es una magnitud directamente proporcional a la fuerza, y al espacio recorrido por el punto de aplicación de dicha fuerza en su misma dirección. Trabajo positivo y negativo. Se considera como positivo el trabajo hecho por una fuerza cuyo punto de aplicación se desplaza en su misma dirección y sentido; y como negativo, el trabajo hecho por una fuerza cuyo punto de aplicación se desplaza en su misma dirección pero en sentido contrario. Los negativos son trabajos resistentes; los positivos son trabajos motores. Puesto que no puede existir una fuerza sin que haya otra igual y opuesta a ella, es claro que a todo trabajo motor corresponde siempre un trabajo resistente de igual valor absoluto. La suma de los trabajos positivos y negativos es siempre cero. El trabajo resistente no puede existir sino en tanto en cuanto exista un trabajo motor.
 FACTORES DE TRABAJO se deduce que el trabajo mecánico esta determinado por la intervención de dos factores: Intensidad de la fuerza aplicada Desplazamiento en la dirección de la fuerza Cuando se elevan cuerpos de diferente peso a una altura común, el trabajo mayor se realiza cuanto mayor sea el peso del cuerpo y en igualdad de pesos el valor del trabajo depende en forma directa de la altura lo anterior significa que el valor del trabajo depende en forma directa de los factores fuerza y desplazamiento; por tanto, su expresión será: Trabajo = fuerza X distancia W = F . s LEY DE EQUILIBRIO Se llama ecuación o ley de equilibrio de una maquina a la formula que relaciona la fuerza aplicada con la carga o resistencia cuando la maquina esta en equilibrio. En ella aparecen en general, ciertos elementos geométricos de la maquina. Esta formula se puede obtener aplicando al sistema de fuerzas que actúa sobre la maquina, alguna de sus condiciones generales aplicables al equilibrio de los sistemas de fuerzas que se estudiaron en la estática. En nuestro estudio sobre las maquinas supondremos que: 1) los diferentes miembros que componen la maquina son miembros rígidos cuyo peso es despreciable y 2) no existe fricción o rozamiento entre los diferentes miembros que componen la maquina.
VENTAJA MECANICA: la ventaja mecánica es obtenida por las condiciones ideales tales como carga o resistencia y la fuerza aplicada cuando la maquina se encuentra en equilibrio (miembros rígidos desprovistos de peso, ausencia de fricción etc...) se llama teórica (VMT) y se puede deducir a partir de la ley de equilibrio de la maquina. La ventaja mecánica que existe en la realidad se llama practica (VMP), es inferior a la teórica y solo puede determinarse experimentalmente después de construida la maquina, dependiendo de muchos factores.
 CLASES DE MAQUINAS Del grupo de las maquinas simples, solo vamos a referirnos en forma breve a las siguientes: PALANCA: es una barra rígida indeformable que puede girar alrededor de un eje o de un punto; en este ultimo caso el punto de giro se denomina punto de apoyo. En el caso mas simple actúan sobre la palanca dos fuerzas: una que es la fuerza aplicada y otra que es la potencia vencida. Tanto la fuerza que se aplica, como la resistencia que se vence tienen sus propias direcciones de acción. Las distancias entre las direcciones de acción de las fuerzas y el punto de apoyo se denominan respectivamente, brazo de fuerza y brazo de resistencia. Según la posición relativa del punto de apoyo con respecto a los puntos de aplicación de la fuerza y la resistencia, se suelen distinguir tres clases de palancas a saber: de primero, de segundo y tercer genero. En la palanca de primer genero, el punto de apoyo se halla entre los puntos de aplicación de la fuerza y la resistencia; en el segundo, es el punto de aplicación de la resistencia el que se encuentra entre los otros dos y en la del tercero es el punto de aplicación de la fuerza, en el que se encuentran entre el de apoyo y el de aplicación de la resistencia. En cualquiera de los tres géneros de palancas la condición de equilibrio se tiene, cuando: el momento o momentos estáticos que obran en un sentido son iguales al momento o momentos estáticos que obran en sentido contrario. POLEA: la polea es un disco que puede girar libremente alrededor de un eje central; es acanalada en la periferia, con la finalidad de que los cordeles que pasan por allí, no resbalen se distinguen dos clases de poleas: polea fija polea móvil.

COMBINACIONES DE POLEAS Se llama polipastos a las combinaciones de poleas; las hay de 3 clases a saber: aparejo factorial, aparejo potencial y aparejo diferencial. En los aparejos factoriales se combinan igual numero de poleas fijas y móviles. En el aparejo potencial, se combina un numero cualquiera de poleas móviles con una fija. El aparejo diferencial, consta de una doble polea fija, de radios desiguales y una polea móvil, poleas que se encuentran enlazadas por una cadena sin fin o cerrada. Cuando la doble polea fija, gira en sentido de las agujas de un reloj, la polea fija de menor radio da cordel y la mas grande toma; como al dar una vuelta la polea pequeña da menos de lo que la grande toma, la consecuencia es, que la resistencia se eleva. EL TORNO: consiste en un cilindro dispuesto horizontal o verticalmente que puede girar por la acción de una fuerza aplicada a un manubrio o manivela de mayor radio que el cilindro. La resistencia que se desea elevar se aplica mediante una cuerda que se envuelve o enrolla en el cilindro. El torno es muy empleado en los campos para sacar agua de los pozos profundos. Cuando el cilindro del torno se dispone en forma vertical recibe el nombre de cabestrante y en esta forma se utiliza en los barcos para recoger el ancla.