FÍSICA: Concepto de TRABAJO, fórmula y ejemplos
Summary
TLDREn este video de física, se explica el concepto de trabajo como el producto de la fuerza aplicada para mover un objeto por una distancia. Se utiliza la fórmula W = F × d, donde W es el trabajo en julios, F es la fuerza en newtons y d es la distancia en metros. Se ejemplifica con el empuje de un baúl y la conversión de trabajo en energía potencial al levantar una masa, demostrando que si no hay desplazamiento, no hay trabajo realizado.
Takeaways
- 🔧 El trabajo en física se define como el producto de la fuerza por la distancia desplazada.
- 📏 La fórmula para calcular el trabajo es W = F × d, donde W es el trabajo, F es la fuerza en newtons y d es la distancia en metros.
- 🔢 La unidad de medida del trabajo es el julio, que es el resultado de multiplicar newtons por metros.
- 🚶 Un ejemplo práctico es un hombre que empuja una carretilla con una fuerza y la mueve una distancia determinada.
- 🧳 Un ejemplo de trabajo es empujar un baúl 3 metros con una fuerza de 200 newtons, lo que resulta en 600 julios de trabajo.
- 🚫 Si se aplica una fuerza de 500 newtons a un baúl pero este no se mueve, el trabajo es cero, ya que no hay desplazamiento.
- 📚 Se aprende que el trabajo solo se considera cuando hay desplazamiento.
- ⏫ Al levantar una masa, se debe vencer su peso, lo que implica aplicar una fuerza igual al peso y desplazarla verticalmente.
- 💪 El peso de un objeto es igual a su masa multiplicada por la gravedad, y se expresa en newtons.
- 📦 Al levantar una masa de 15 kilogramos desde el suelo, se ejerce una fuerza de 147 newtons y se desplaza 2 metros, lo que resulta en 294 julios de trabajo.
- 🌐 La energía potencial gravitacional acumulada en un objeto al ser elevado es igual al trabajo realizado.
Q & A
¿Qué es el trabajo en física según el guion?
-El trabajo en física es el producto de la fuerza empleada para mover algo por una distancia determinada.
¿Cómo se mide la fuerza y la distancia en el contexto del trabajo?
-La fuerza se mide en newtons y la distancia en metros, según el sistema internacional de unidades (SI).
¿Cuál es la fórmula para calcular el trabajo?
-La fórmula para calcular el trabajo es W = F × d, donde W es el trabajo, F es la fuerza y d es la distancia.
¿Cómo se mide el trabajo y en qué unidad?
-El trabajo se mide en julios (J), que es el resultado de una fuerza de un newton por un metro.
¿Qué sucede si se aplica fuerza pero no hay desplazamiento?
-Si se aplica fuerza pero no hay desplazamiento, el trabajo es cero, ya que el trabajo requiere una combinación de fuerza y desplazamiento.
¿Cómo se relaciona el trabajo con la energía potencial gravitacional?
-El trabajo realizado al levantar un objeto contra la gravedad se convierte en energía potencial gravitacional, que es igual al trabajo realizado.
¿Cuál es la relación entre masa, peso y gravedad?
-El peso es la fuerza con la que actúa la gravedad sobre una masa, y se calcula como la masa multiplicada por la aceleración de la gravedad (m × g).
¿Cómo se calcula el trabajo realizado al levantar una masa de 15 kilogramos?
-Para calcular el trabajo, se multiplica el peso de la masa (masa × gravedad) por la altura a la que se levanta (F = m × g × h), donde F es la fuerza, m es la masa, g es la aceleración de la gravedad y h es la altura.
¿Por qué la energía potencial gravitacional a ras del suelo es cero?
-La energía potencial gravitacional es cero a ras del suelo porque se establece un punto de referencia donde no hay trabajo potencial necesario para mantener el objeto en reposo.
¿Qué es un julio y cómo se relaciona con el trabajo y la energía?
-Un julio es la unidad de medida de la energía o del trabajo. Se usa para expresar la cantidad de trabajo realizado o la energía almacenada en un sistema, como la energía potencial gravitacional.
¿Cómo se relaciona el trabajo con la conversión de energía?
-El trabajo es una forma de transferir energía de un sistema a otro. Cuando se realiza trabajo, como al levantar un objeto, se transfiere energía del sistema que realiza el trabajo al sistema del objeto, incrementando su energía potencial.
Outlines
🔧 Concepto de Trabajo en Física
El primer párrafo introduce el tema de la clase de física, enfocado en explicar el concepto de trabajo. Se describe que el trabajo es el producto de la fuerza empleada para mover un objeto una cierta distancia, utilizando la fórmula del trabajo (W = F × d), donde 'F' es la fuerza en newtons y 'd' es la distancia en metros. Se ilustra con un ejemplo de un hombre que empuja una carretilla, y se enfatiza que el trabajo se mide en julios, que es la unidad de energía.
📐 Ejemplos de Cálculo de Trabajo
Este párrafo presenta dos ejemplos prácticos para calcular el trabajo. El primero muestra cómo calcular el trabajo al empujar un baúl 3 metros con una fuerza de 200 newtons, resultando en 600 julios. El segundo ejemplo contrasta con un baúl al que se aplica una fuerza de 500 newtons sin que se mueva, mostrando que no hay trabajo si no hay desplazamiento.
🚀 Conversión de Trabajo a Energía Potencial
El tercer párrafo explora la relación entre el trabajo y la energía potencial. Se describe cómo el trabajo realizado para levantar una masa (representada por el peso) se convierte en energía potencial gravitacional. Se calcula el trabajo necesario para levantar una masa de 15 kilogramos 2 metros, resultando en 294 julios, que es la cantidad de energía potencial acumulada en la masa.
Mindmap
Keywords
💡Trabajo
💡Fuerza
💡Desplazamiento
💡Newton
💡Metros
💡Julio
💡Energía potencial gravitacional
💡Masas
💡Peso
💡Conversión de trabajo a energía
Highlights
Comenzamos una clase de física sobre el significado del trabajo.
El trabajo en física es el producto de la fuerza por la distancia.
La fórmula del trabajo es W = F * d, donde W es trabajo, F es fuerza y d es distancia.
La fuerza se mide en newtons y la distancia en metros.
El resultado del trabajo se mide en julios, que es la unidad de energía.
Ejemplo práctico: un hombre empuja una carretilla con una fuerza y la mueve una distancia.
Sin desplazamiento, no hay trabajo realizado.
Ejemplo numérico: un baúl es empujado 3 metros con una fuerza de 200 newtons, lo que resulta en 600 julios de trabajo.
Caso de un baúl a cual se le aplica 500 newtons de fuerza pero no se mueve, lo que resulta en 0 julios de trabajo.
La conversión de trabajo a energía: subir una caja requiere vencer su peso.
El peso es equivalente a la fuerza que se necesita para levantar la masa.
Ejemplo: un hombre levanta una masa de 15 kg, con un peso de 147 newtons.
La energía potencial gravitacional se mide en julios y es igual al trabajo realizado.
Ejemplo de energía potencial: al levantar la masa 2 metros, se acumula 294 julios de energía potencial.
La reflexión sobre la conversión de trabajo en energía potencial es clave en física.
El saludo final y el cierre de la clase.
Transcripts
y
[Música]
hola vamos a empezar a ver esta clase de
hoy en la que vamos a explicar en física
qué significa el trabajo así que sin más
dilación vamos a comenzar explicando lo
que significa esta fórmula en física el
trabajo es el producto de la fuerza
empleada para mover algo por la
distancia que movemos ese algo por
cierto la fuerza se medía en newtons y
la distancia la moveremos en metros como
este hombre que empuja con una fuerza
una carretilla y la mueve una distancia
así
si miramos a este hombre con la
carretilla que de nuevo tira estamos de
acuerdo en que trabajo es fuerza por
desplazamiento nos aprendemos la fórmula
w significa trabajo igual la fuerza la f
significa fuerza y la vez significa
distancia o desplazamiento pero en qué
unidades hay que aplicar esta fórmula
siempre el sistema internacional por
favor la fuerza newtons y la distancia
por lo tanto en metros así que el
resultado en qué va a quedar pues un
newton por un metro es un julio igual
igual que la energía el trabajo se mide
en julios pues ya sabiendo esto conviene
que
veamos este ejemplo por ejemplo un baúl
lo empujamos 3 metros aplicando una
fuerza de 200 minutos si trabajo es
fuerza por desplazamiento de 200 por 3
por lo tanto es 600 julios para aplicar
ese trabajo y por fin podemos ver a otro
ejemplo un baúl en el que aplicamos 500
litros pero no se mueve 500 por 0 es 0
julio moraleja si no hay desplazamiento
no hay trabajo solo consideramos que hay
desplazamiento perdón que hay trabajo
cuando hay desplazamiento de acuerdo y
vamos con otro ejemplo más la conversión
trabajo energía imaginemos que vamos a
subir esta caja para levantarla esa masa
esa masa tiene un peso hay que vencer al
peso la fuerza que tenemos que crecer
nosotros hacia arriba es lo mismo que el
peso así que fuerza por desplazamiento
será peso por la altura lo vemos de esta
manera vemos a este amigo que quiere
levantar una masa de 15 kilogramos
sabiendo que esta masa está arrastre
suelo de acuerdo y esto lo quiero
remarcar porque en este punto a ras de
suelo la energía potencial gravitatoria
vale cero vamos a antes que nada a dejar
muy claro que esto tiene un peso el peso
es masa por gravedad así el peso será
147
newtons
vamos a un segundo momento
[Música]
este hombre ha ejercido hacia arriba una
fuerza
qué vale lo mismo que el peso es decir
ha crecido una fuerza de 147 newtons y
ha desplazado exactamente 2 metros de
altura por lo tanto el trabajo que este
chico ha conseguido es de la fuerza
por desplazamiento el trabajo será 147
newtons por un desplazamiento de 2
metros y esto nos da un total del
trabajo de 294 julios
eso es el trabajo pero sabéis que que la
energía potencial gravitatoria vale lo
mismo que ese trabajo de 294 julios es
decir gracias al trabajo hemos acumulado
en esa caja en ese baúl una energía
potencial que antes no tenía de 294
julios espero que esto también nos haga
reflexionar sobre la conversión de
trabajo y energía
un saludo hermano y big-bang campano
[Música]
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