Ciencias Naturales: Trabajo y Potencia

Trabajo y Potencia

El objetivo es comprender el concepto de trabajo y potencia.

Los cambios en el movimiento de los objetos están relacionados con la fuerza y con el tiempo durante el cual se ejercen. Pero también se pueden considerar fuerza con la distancia y es cuando se habla de una cantidad denominada Trabajo. Este término tiene un significado en Física muy diferente a su significado cotidiano. Posteriormente se plantea la relación energía-trabajo. También se define el concepto de potencia que relaciona el trabajo y el tiempo.

Trabajo

En el campo de la Física no se habla de trabajo simplemente, sino de Trabajo Mecánico y se dice que una fuerza realiza trabajo cuando desplaza su punto de aplicación en su misma dirección. El Trabajo Mecánico se puede designar con la letra T o W.

Cuando se levanta un objeto pesado contra la fuerza de gravedad se hace trabajo. Cuanto más pesado sea el objeto, o cuanto más alto se levante, mayor será el trabajo realizado. En todos los casos en los que se realiza un trabajo intervienen dos factores: (1) la aplicación de una fuerza y (2) el movimiento de un objeto, debido a la acción de dicha fuerza.

Considere el caso más simple en que la fuerza es constante y el movimiento es en línea recta y en la dirección de la fuerza. Entonces el trabajo que realiza la fuerza aplicada sobre un objeto se define como el producto de la fuerza por distancia que recorre el objeto. El trabajo es el producto de la componente de la fuerza que se ejerce en la dirección del movimiento por la distancia recorrida. En forma abreviada

Trabajo = Fuerza X distancia

T = F.d

Si levantas dos cargas a una altura de un piso, haces el doble de trabajo que si levantas una carga porque requiere el doble de fuerza para levantar el doble de peso. Análogamente, si levantas una carga a una altura de dos pisos en lugar de uno, realizas el doble trabajo porque la distancia es doble.Observa que en la definición de trabajo intervienen una fuerza y una distancia. Un levantador de pesas que sostiene sobre su cabeza unas pesas de 1000 New no realiza trabajo sobre la barra. Quizá se fatigue al hacerlo, pero si la barra no se mueve por la acción de la fuerza que él ejerce, el levantador de pesas no realiza trabajo alguno.

trabajo

si un cuerpo experimenta un desplazamiento por la acción de una fuerza externa, se dice que esa fuerza ha realizado un trabajo mecánico.

W= F . d

W= F . d . cos

Potencia

para medir la rapidez con que se realiza el trabajo, se define la potencia.

Potencia es la cantidad de trabajo efectuado por una unidad de tiempo. En la mayoría de los procesos de intercambio energético o realización de trabajo un factor importante es el tiempo empleado en el proceso.

Los electrodomésticos son capaces de hacer un trabajo, pero deben de hacerlo rápido para que sean eficaces. Si nos fijamos en aquellos aparatos que como un secador, una bombilla, una nevera que consumen energía eléctrica y la transforman para enfriar, calentar, iluminar…, la magnitud física que relaciona la energía eléctrica consumida en una unidad de tiempo se llama potencia.

La potencia relaciona el trabajo que es capaz de realizar una máquina y el tiempo empleado.

P= w