Trabajo como transferencia de energía | Trabajo y energía | Física | Khan Academy en Español

Summary

El trabajo realizado por una fuerza sobre un objeto se puede calcular determinando la energía transferida. Si una fuerza le da energía a un objeto, el trabajo es positivo, como cuando un patinador gana energía cinética. Si una fuerza le quita energía a un objeto, como al detener al patinador con un muro, el trabajo es negativo. Además, el trabajo puede calcularse usando el cambio en la energía potencial, como al levantar un objeto. El trabajo siempre refleja la cantidad de energía transferida hacia o desde un objeto, ya sea positiva o negativa.

Takeaways

• 😀 El trabajo realizado por una fuerza sobre un objeto es el producto de la fuerza, la distancia y el coseno del ángulo entre la fuerza y el desplazamiento.
• 😀 El trabajo realizado puede interpretarse como la cantidad de energía transferida a un objeto.
• 😀 Si el trabajo es positivo, significa que la fuerza ha transferido energía al objeto.
• 😀 Si el trabajo es negativo, significa que la fuerza ha retirado energía del objeto.
• 😀 Un ejemplo de trabajo positivo es el de un patinador que gana energía cinética al ser impulsado por una fuerza.
• 😀 Si un patinador de 50 kg se mueve a 10 m/s, la energía cinética ganada es de 2500 julios, lo que significa que la fuerza realizó trabajo positivo sobre el patinador.
• 😀 Si la fuerza actúa para quitar energía a un objeto, como en el caso de un patinador que choca contra un muro, el trabajo realizado es negativo.
• 😀 Cuando el patinador se detiene por el choque, el muro realiza trabajo negativo, quitando 2500 julios de energía cinética.
• 😀 El trabajo también se puede calcular utilizando la energía potencial gravitacional. Por ejemplo, al levantar un objeto con masa de 500 kg a 4 metros de altura.
• 😀 En el caso de los ladrillos levantados, la energía ganada es de 19,600 julios, lo que indica que el trabajo realizado sobre ellos es positivo.
• 😀 El trabajo realizado por una fuerza depende de la cantidad de energía que la fuerza transfiere al objeto, ya sea agregándola o quitándola.

Q & A

¿Cómo se calcula el trabajo realizado sobre un objeto?

El trabajo realizado se calcula mediante la fórmula: trabajo = f × d × cos(θ), donde f es la fuerza aplicada, d es el desplazamiento del objeto, y θ es el ángulo entre la dirección de la fuerza y la dirección del desplazamiento.

¿Qué representa el trabajo realizado sobre un objeto?

El trabajo realizado sobre un objeto representa la cantidad de energía que se le transfiere, ya sea proporcionándole energía o quitándosela.

¿Qué significa un trabajo positivo en términos de energía?

Un trabajo positivo significa que la fuerza aplicada al objeto le ha dado energía. Esto se refleja en el aumento de la energía del objeto, como la energía cinética ganada por un patinador.

¿Qué implica un trabajo negativo sobre un objeto?

Un trabajo negativo implica que la fuerza aplicada al objeto le ha quitado energía. Por ejemplo, cuando un objeto se detiene al chocar contra un muro, el muro realiza un trabajo negativo al quitarle la energía cinética al objeto.

¿Cómo se calcula la energía cinética ganada por un patinador?

La energía cinética ganada por un patinador se calcula usando la fórmula de energía cinética: Ec = 1/2 × m × v², donde m es la masa del patinador y v es la velocidad alcanzada.

Si un patinador de 50 kg se mueve a 10 m/s, ¿cuánta energía cinética gana?

La energía cinética ganada por el patinador es 2500 joules, ya que la fórmula de energía cinética es Ec = 1/2 × 50 × (10)², lo que da como resultado 2500 joules.

¿Qué significa que el trabajo realizado por un muro sea de -2500 joules?

Que el muro haya realizado un trabajo de -2500 joules significa que el muro le quitó al patinador 2500 joules de energía cinética al detenerlo de forma abrupta.

¿Cómo se calcula el trabajo realizado al levantar un objeto?

El trabajo realizado al levantar un objeto se calcula usando la fórmula de energía potencial gravitacional: Ep = m × g × h, donde m es la masa del objeto, g es la aceleración debido a la gravedad, y h es la altura a la que se levanta el objeto.

Si se levantan ladrillos de 500 kg a 4 metros de altura, ¿cuál es el trabajo realizado?

El trabajo realizado al levantar los ladrillos es de 19,600 joules, calculado como Ep = 500 × 9.8 × 4, lo que da como resultado 19,600 joules de energía potencial ganada por los ladrillos.

¿Cómo se puede aplicar el concepto de trabajo y energía a diferentes tipos de energía?

El concepto de trabajo y energía puede aplicarse a cualquier tipo de energía, ya sea cinética, potencial gravitacional, o de otro tipo, siempre que se pueda determinar cuánta energía ha ganado o perdido un objeto debido a una fuerza.