Trabajo realizado por una fuerza
Dado que la energía adopta muchas formas, de las cuales sólo algunas pueden verse o sentirse, se define por su efecto sobre la materia. Por ejemplo, los hornos microondas producen energía para cocinar los alimentos, pero no podemos ver esa energía. En cambio, podemos ver la energía que produce una bombilla cuando la encendemos. En esta sección describimos las formas de energía y discutimos la relación entre energía, calor y trabajo.
(a) La energía térmica es el resultado del movimiento atómico y molecular; el acero fundido a 2.000 °C tiene un contenido de energía térmica muy elevado. (b) La energía radiante (por ejemplo, del sol) es la energía de la luz, las microondas y las ondas de radio. (c) El rayo es un ejemplo de energía eléctrica, que se debe al flujo de partículas cargadas eléctricamente. (d) La energía nuclear se libera cuando las partículas del núcleo del átomo se reorganizan. (e) La energía química es el resultado de la disposición particular de los átomos en un compuesto químico; el calor y la luz producidos en esta reacción se deben a la energía liberada durante la ruptura y reformación de los enlaces químicos.
Conservación de la energía
La palabra “energía” tiene su origen en el griego energhéia, concepto que Aristóteles relacionó con la idea de que las entidades hipotéticas se convierten en reales. Los médicos la aplicaron hasta el siglo XVII a la noción de una supuesta sustancia irritante transmitida por los nervios que estimulaba la acción.
Algunos aspectos del concepto de trabajo realizado aparecen ya en el año 60 d.C. en los escritos de Héroe de Alejandría. Héroe informó de que si se levanta un peso con un sistema de poleas mediante el ejercicio de una fuerza menor que el peso que se levanta, la cuerda debe ser tirada con una velocidad mayor que la velocidad con la que el peso se eleva.
Dios… en el principio creó la materia junto con el movimiento y el reposo, y ahora, por su sola concurrencia ordinaria, conserva en toda ella [es decir, en el mundo material] tanto movimiento y reposo como el que puso en ese momento.
En sus Principia Philosophiae de 1664, Descartes propuso una serie de leyes (defectuosas) sobre las colisiones que utilizaban el concepto de cantidad de movimiento, calculado como el producto de la masa y la velocidad no dirigida. Basándose en el trabajo de Descartes, en 1668, John Wallis, Christopher Wren y Christiaan Huygens presentaron un trabajo a la Royal Society en el que sostenían que la dirección de la velocidad era un aspecto importante de la cantidad de movimiento.
Qué es el trabajo en física
La cantidad de trabajo realizado es igual al producto de la aceleración debida a la gravedad, la masa real del objeto y la altura con la que se ha desplazado. Generalmente, el trabajo realizado contra la gravedad se representa mediante la siguiente ecuación:W = m*g*hAquí, m= masa de un objeto
h= altura por la que se eleva el objeto (Image Will be Uploaded Soon)El diagrama anterior muestra los dos tipos de trabajo, a saber; positivo y negativo. Cuando la dirección de la fuerza aplicada es la misma en la que se desplaza el objeto, entonces el trabajo realizado es positivo. Cuando la fuerza aplicada desplaza el objeto en la dirección opuesta, se dice que el trabajo realizado es negativo. Ejemplo de trabajo realizadoCuando un individuo patea una pelota, está ejerciendo una fuerza externa. Debido a esta fuerza externa, digamos F, la pelota se mueve a cierta distancia. La distancia con la que una pelota se mueve desde su posición de reposo a otra posición se refiere al desplazamiento, digamos d. Por lo tanto, se dice que se realiza trabajo, y su ecuación viene dada por:Trabajo = Fuerza * Desplazamiento
Potencia frente a energía
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TrabajoUn lanzador de béisbol realiza un trabajo positivo sobre la pelota al aplicarle una fuerza a lo largo de la distancia que se desplaza mientras está en su agarre.Símbolos comunesUnidad del SIJulio (J)Otras unidadesPie-libra, ErgEn unidades base del SI1 kg⋅m2⋅s-2Derivaciones de otras cantidadesW = F ⋅ s
En física, el trabajo es la energía que se transfiere a o desde un objeto mediante la aplicación de una fuerza a lo largo de un desplazamiento. En su forma más sencilla, se suele representar como el producto de la fuerza por el desplazamiento. Se dice que una fuerza realiza un trabajo positivo si (cuando se aplica) tiene una componente en la dirección del desplazamiento del punto de aplicación. Una fuerza realiza un trabajo negativo si tiene una componente opuesta a la dirección del desplazamiento en el punto de aplicación de la fuerza[1].