FÍSICA: Energía mecánica y trabajo: Trabajo y transferencia de energía - 1ª parte
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Física

ENERGÍA MECÁNICA Y TRABAJO

Trabajo y transferencia de energía - 1ª parte


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El concepto de trabajo

esde un punto de vista matemático u operacional, el trabajo es el producto de la fuerza por el desplazamiento.

Físicamente, el trabajo representa una medida de la energía mecánica transferida de un cuerpo o sistema a otro por la acción de una fuerza.


El trabajo es la medida y manifestación de una energía transferida de un cuerpo a otro o cambiada de una forma a otra. El proyectil de la fotografía realiza un trabajo cuando atraviesa la carta de la baraja.

El cambio del estado mecánico de un cuerpo supone, en principio, la aportación de una cierta cantidad de energía procedente del exterior.

Pues bien, el trabajo puede considerarse como esa cuota de energía mecánica cedida al cuerpo o tomada de él para modificar su estado. Considerando el proceso como un balance de energía, puede escribirse la siguiente relación:


(6.7)

donde Ei representa la energía mecánica inicial del sistema y Ef la energía mecánica final tras la realización del trabajo. Esta relación entre trabajo y energía indica que ambas magnitudes se expresarán en la misma unidad de medida, que es el julio en el SI.

Si un cuerpo o sistema realiza un trabajo, cederá una cantidad E de energía mecánica y desde su punto de vista el trabajo será negativo, puesto que pierde energía en el proceso:

Si el trabajo es realizado por un agente exterior sobre el cuerpo, éste recibirá una cantidad de energía mecánica E y para él el trabajo será positivo, pues lleva asociado un aumento en su energía mecánica:

Por tanto, si un cuerpo posee energía mecánica puede cederla a otros y realizar un trabajo. Por este motivo, la energía en general y la energía mecánica en particular supone una capacidad real para producir trabajo.

La ecuación (6.7) equivale, de hecho, a una ecuación de conservación de la energía mecánica, pues indica que el trabajo o cuota de energía mecánica que cede o recibe el cuerpo es igual a lo que varían sus reservas de energía mecánica. No hay, pues, ni creación ni destrucción de energía mecánica en el proceso y si el trabajo es nulo la energía mecánica se mantendrá constante.

Sucede, sin embargo, que al actuar las fuerzas de rozamiento la energía mecánica se transforma en energía térmica, y la ecuación (6.7) no puede interpretarse de esta forma tan sencilla. En una primera aproximación cabe, no obstante, ignorar la influencia del rozamiento; en tal caso, todo el trabajo puede considerarse transformado en energía mecánica o viceversa.

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