Relación Trabajo-Energía

Trabajo
Se llama trabajo a la energía usada para deformar o desplazar un cuerpo contra una resistencia o aceleración o, en general, alterar la energía de cualquier sistema físico.
El concepto de trabajo está ligado íntimamente al concepto de energía y ambas magnitudes se miden en la misma unidad, el joule.
Trabajo y energía son conceptos que empezaron a utilizarse cuando se abordó el estudio del movimiento de los cuerpos. 

Energía

La energía contenida en un cuerpo debido a su movimiento es llamada energía cinética. El trabajo (como concepto físico) hecho sobre un cuerpo implica que una fuerza actúe en él durante un desplazamiento.
La energía cinética de un cuerpo cambia cuando sobre él se realiza un trabajo lo que se conoce como teorema trabajo-energía, y cómo estos resultados nos pueden permitir entender diversos aspectos del movimiento y resolver problemas que pueden ser dificultosos de resolver utilizando la segunda ley de Newton directamente. 

Relación
La relación entre el trabajo realizado sobre un objeto y su energía cinética se relacionan mediante el siguiente principio fundamental:

La energía cinética final de un objeto es igual a su energía cinética inicial más el trabajo realizado sobre él y por todas las fuerzas que actúan sobre él

Como sabemos, el trabajo es el producto de dos magnitudes vectoriales, fuerza y desplazamiento, de esto se desprende que el trabajo también será vectorial, pero como estamos trabajando en un sistema uni-direccional, tanto la fuerza neta como el desplazamiento quedan completamente definidos asignándoles un signo, de esta forma, el trabajo se considera positivo cuando la fuerza neta está en la misma dirección que el desplazamiento y de signo negativo cuando la fuerza neta está en la dirección contraria al desplazamiento. Lo que significa, en términos de la energía cinética, que cuando el trabajo es positivo, aumenta la energía cinética del cuerpo y cuando es negativo la reduce.

Supongamos que lanzamos una piedra hacia arriba. Mientras la piedra sube, el signo del desplazamiento es contrario a la fuerza de la gravedad que está actuando en ella, se esta realizando trabajo negativo sobre la piedra, y de acuerdo al teorema trabajo-energía, la energía cinética de la piedra está bajando. Una vez que alcanza la altura máxima la piedra se detiene, ha perdido toda su energía cinética (v = 0), comienza entonces el descenso, ahora el trabajo es positivo y la energía cinética vuelve a subir gradualmente hasta llegar a ser del valor inicial, cuando la piedra llegue al punto de partida.
Pero, sorpresivamente al llegar al punto de partida el trabajo neto es cero, no se ha hecho trabajo neto sobre la piedra, ya que el desplazamiento final es también cero. No es difícil darse cuenta que los signos positivo y negativo de trabajos iguales de ida y de vuelta hacen que se anulen mutuamente. 


Teorema Trabajo-Energía

El teorema trabajo-energía es útil en realidad si podemos calcular el trabajo. En la mayoría de los casos reales sobre el cuerpo actúan más de una fuerza, por ejemplo, si bajamos un cubo al fondo de un pozo a través de una cuerda que gira en una polea, para coger con él agua, sobre el cubo actúan dos fuerzas, la tensión en la cuerda y la fuerza de la gravedad. Si el descenso del cubo es lento y a velocidad constante es por qué estamos haciendo en la cuerda una fuerza que anula la gravedad, en este caso la fuerza neta es cero y por tanto el trabajo es también cero. No obstante, podemos decir que la cuerda está haciendo trabajo negativo sobre el cubo en la misma magnitud, pero de dirección contraria al que hace la gravedad que es positivo, y, de hecho, el trabajo neto en cualquier punto del recorrido es cero porque sus signos se anulan mutuamente.

Referencias:
http://fisica.unav.es/~dmaza/fisica1/mec4.html

21 comentarios:

  1. Entendí que el trabajo es la energía usada para deformar o mover un objeto. La energía cinética de un objeto cambia cuando sobre él se realiza un trabajo, lo que se conoce como teorema trabajo-energía

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  2. El trabajo es la capacidad de mover o trasformar un cuerpo, al hacer el movimiento se utiliza la energia cinetica pero al momento de ejercer el trabajo esta cambia y a esto le llamamos teoria trabajo-energia.

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  3. Entendi que el trabajo es la capacidad de mover o trasformar un cuerpo. La energía cinética de un objeto cambia cuando sobre él se realiza un trabajo, lo que se conoce como teorema trabajo-energía

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  4. Trabajo es la energía usada para desplazar o deformar un cuerpo contra una resistencia o aceleración y la energía es contenida en un cuerpo debido a su movimiento

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  5. por lo que entendi es que el trabajo es la energia usada para hacer cambios hacia un objeto y para ello se ocupan tipos de energia; por ejemplo la cinetica que es cuando se ejerce trabajo hacia un objeto y este cambia, cuando esto sucede se le conoce como trabajo-energia

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  6. el trabajo es el resultado de aplicar una fuerza sobre un objeto llevando a cabo que este se desplace, a la energia que lleva el objeto durante su desplazamiento se le llama energia cinetica.

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  7. Existe un principio fundamental:

    La energía cinética final de un objeto es igual a su energía cinética inicial más el trabajo realizado sobre él y por todas las
    fuerzas que actúan sobre él. El trabajo es el resultado de fuerza y desplazamiento.

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  8. El concepto de trabajo está ligado íntimamente al concepto de energía y ambas magnitudes se miden en la misma unidad, el joule. Cuando el trabajo es positivo, aumenta la energía cinética del cuerpo y cuando es negativo la reduce

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  9. Cuando en un cuerpo se aplica una tensión para que este se mantenga en el aire, se resta la fuerza que aplica la gravedad la cual inhibe la gravedad y provoca que la fuerza total sea igual a cero.

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  10. Se define como trabajo a la fuerza que se requiere para desplazar un cuerpo el cual está expuesto a una resistencia. Por su parte como se ha mencionado anteriormente, la energía es la capacidad de un cuerpo de transformarse o transformar a otro. Y la relación entre estas es que la energía cinética final de un objeto es igual a su energía cinética inicial más el trabajo realizado sobre él y por todas las fuerzas que actúan sobre él.

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  11. Como esta informacion comprendes que el trabajo es la capacidad de mover o trasformar un cuerpo, al hacer el movimiento se utiliza la energia cinetica pero al momento de ejercer el trabajo esta cambia y a esto le llamamos teoria trabajo-energia.

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  12. Trabajo energía usado para deformar o desplazar una resistencia. El teorema trabajo-energía es útil en realidad si podemos calcular el trabajo.

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  13. El trabajo es la energía usada para deformar o desplazar un cuerpo.
    La energía de que se debe a un cuerpo en movimiento se le llama cinética. Y su relación basada en este principio "La energía cinética final de un objeto es igual a su energía cinética inicial más el trabajo realizado sobre él y por todas las fuerzas que actúan sobre él"

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  14. Yo entendí que trabajo es la energía que se usa para deformar o desplazar un cuerpo contra una resistencia y la energía contenida en un cuerpo debido a su movimiento es llamada energía cinética.
    El teorema trabajo-energía solo es útil si se puede calcular el trabajo.

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  15. Se llama trabajo a aquella energía que es usada para deformar o desplazar un cuerpo contra una resistencia o aceleración.
    La energía contenida en un cuerpo debido a su movimiento es llamada energía cinética.
    El teorema trabajo-energía es útil en realidad si podemos calcular el trabajo. En la mayoría de los casos reales sobre el cuerpo actúan más de una fuerza.

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  16. Estos dos conceptos se encuentran relacionados. Por que podemos decir que trabajo es todo proceso que implique demanda de energia, dandonos a entender que es un consumo o acumulacion de energia.
    Y de otra manera se denomina energia a la capacidad que tienen los cuerpos o particulas para realizar un trabajo

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  17. Entendí que el trabajo es la energia que se requiere para desplazar un objeto o para deformarlo. Un trabajo se puede determinar gracias al teorema trabajo-energia.

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  18. Lo que pude entender es que el trabajo es la energia que se aplica en contra de una fuerza, ahi se ve la relacion ya que siempre para realizar un trabajo se ocupa energia y en este caso la energia cinetica.

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  19. Con esta información aprendí a que se le denomina trabajo a la energía que deforma un cuerpo. En el teorema trabajo-energía se dice que es útil siempre y cuando podamos calcular el trabajo.

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  20. entendí que el trabajo es la energia necesaria para deformar o poner un cuerpo en movimiento y es te se puede determinar gracias al teorema trabajo-energía

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  21. trabajo es a aquella energía que es usada para deformar o desplazar un cuerpo contra una resistencia o aceleración.
    La energía contenida en un cuerpo debido a su movimiento es llamada energía cinética.

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