física

EL TRABAJO




En física, se entiende por Trabajo al cambio en el estado de movimiento de un cuerpo producido por una fuerza de una magnitud dada. O lo que es lo mismo, será equivalente a la energía necesaria para desplazarlo de una manera acelerada.

Se trata de una magnitud escalar representada por el símbolo W (de Work, en inglés), expresada en unidades de energía, es decir, en Julios (J) según el Sistema Internacional. Esto se debe a que es básicamente un tránsito de energía, y por la misma razón no se puede calcular como incremento de Trabajo, ni puede simbolizárselo mediante ΔW.

Para que el trabajo se produzca debe haber una fuerza aplicada, debe haber un desplazamiento producto de su accionar, y la fuerza debe tener un componente a lo largo de dicho desplazamiento.

El cálculo del trabajo responderá a diversas formulaciones por parte de la mecánica clásica, la relativista o la cuántica.

Trabajo positivo y negativo




El Trabajo se produce, por ejemplo, cuando un hombre empuja un vehículo sin combustible por la calle, o cuando una máquina hidráulica levanta una pesada caja de madera. Para calcularlo, pues, se deben considerar la fuerza aplicada (con su respectiva dirección) y la distancia recorrida por el cuerpo en movimiento.

De allí que pueda hablarse de dos tipos de trabajo: el positivo y el negativo.

• Trabajo positivo. Ocurre cuando la fuerza aplicada va en el mismo sentido del desplazamiento del cuerpo, produciendo una aceleración positiva.
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• Trabajo negativo. Ocurre cuando la fuerza aplicada va en sentido contrario al desplazamiento del cuerpo, pudiendo producir una aceleración negativa o desaceleración.

potencia




Similarmente, la potencia es la relación entre el trabajo efectuado y el tiempo que tomó realizarlo. Se representa con la letra P y se mide en watts (1 watt = 1 J / seg.), y responde a la fórmula: P = W/Δt.
Por eso es que, por ejemplo, un adulto es más potente que un niño ya que puede levantar con más velocidad un determinado cuerpo que el niño.
Medimos la potencia en Watts (que corresponde a un Joule por segundo, es decir un Joule es el trabajo que se necesita para producir un Watt de potencia en un segundo). También debemos considerar el concepto de eficiencia dentro de la física, que refiere al rendimiento dentro de un proceso y se obtiene a partir de la relación entre la energía útil y la invertida. La energía que se pierde forma calor en el ambiente.

4. Energía

La energía es entendida como la capacidad que tiene un cuerpo o masa para llevar a cabo un trabajo luego de haber sido sometido a una fuerza. Se entiende que sin energía no es posible realizar un trabajo.
La energía de un cuerpo se da por la velocidad o por la posición del mismo. Por eso es que se diferencia la energía potencial que es la que posee un cuerpo cuando se encuentra inmóvil de la energía cinética cuando el cuerpo se pone en movimiento, es decir, se desplaza a una determinada velocidad.

La unidad con la que se mide la energía (la misma que el trabajo) es el Joule (o Julio) que representa la cantidad de energía que se necesita para levantar un kilogramo de masa a 10 cm de la superficie terrestre. También es posible medir la energía mediante calorías (un Joule es lo mismo que 0,24 calorías).