TEMA 4 TRABAJO Y POTENCIA

TEMA 4

ENERGÍA. TRABAJO Y CALOR
La energía es la capacidad que tienen los cuerpos para producir cambios, tanto en ellos
mismos como en otros cuerpos. Sin energía no puede haber cambios, pero la causa de los
cambios son las interacciones de los cuerpos no la energía.
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Las transformaciones que se producen en el universo conllevan un intercambio de energía,
y este intercambio de energía puede realizarse de dos formas diferentes: trabajo o calor.
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Las propiedades de la energía son:
o La energía puede transferirse de un cuerpo a otro (por ejemplo, en forma de calor).
o La energía se puede almacenar y transportar (pilas, baterías).
o Principio de conservación de la energía: La energía ni se crea ni se destruye, sólo
se transforma. Hay la misma cantidad de energía al principio de una transformación
que al final de la misma.
o Un tipo de energía se puede transformarse en otro tipo de energía. La energía
eólica, que es la energía que se obtiene del aire, se transforma en energía eléctrica.
o La energía se degrada o se disipa en los procesos de transformación. Lo que ocurre
cuando transformamos un tipo de energía en otro es que el primer tipo de energía no
se puede aprovechar del todo y parte de esta energía se pierde. Cuando abrimos el
agua del grifo para lavarnos los dientes no aprovechamos todo el agua; algo así le
ocurre a la energía. La energía se pierde por culpa del rozamiento.
o Existen varias maneras de medir la transferencia de energía entre los cuerpos:

Trabajo: se produce un intercambio de energía en forma de trabajo siempre
que una fuerza produce un desplazamiento.

Calor: se produce un intercambio de energía en forma de calor cuando hay
diferencia de temperatura entre los cuerpos.
o La unidad de medida de la energía es el Julio.
o La industria utiliza también la caloría.
1 caloría  4'18 julios
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TRABAJO
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LEY: El trabajo realizado por una fuerza es igual al producto que resulta de multiplicar el
valor de la fuerza por el espacio recorrido.
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FORMULA:
F
T  F e

T
e
e
T
F
La unidad de medida del trabajo es el julio y se abrevia por la letra J. Tenemos que medir
la fuerza en Newton y el espacio en metros.
1 julio  1 N  1 m
POTENCIA
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LEY: La potencia es el cociente entre el trabajo desarrollado por una fuerza y el tiempo
empleado en realizarlo.
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FORMULA:
P
T
t
T  P t
t
T
P

La unidad de medida de la potencia es el vatio y se abrevia por la letra W.

Otra unidad de medida es el caballo de vapor y se abrevia por CV.
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La relación que hay entre el vatio y el caballo de vapor es:
1 CV  736W
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EJERCICIOS
1. Calcula el trabajo necesario para elevar a 20 m de altura un ascensor si el motor produce
una fuerza de 700 N. ¿Cuál es la potencia del motor sabiendo que tarda 10 s en hacer el
recorrido?
2. Un motor de30 W de potencia se emplea para accionar una grúa que eleva 200 N de fuerza
a 15 m de altura. Calcula el tiempo que tarda en efectuar el ascenso.
3. Una fuerza de 50 N actúa sobre un cuerpo de 10 kg, inicialmente en reposo, durante 5
minutos.
a. ¿Qué velocidad y que espacio habrá recorrido el cuerpo en ese tiempo?
b. ¿Cuánto vale el trabajo realizado por la fuerza en ese tiempo?
4. El ascensor de un rascacielos es capaz de subir a 12 personas al piso 60 (250 metros) en un
tiempo de 50 segundos. Si la masa del ascensor junto a los ocupantes es de 2000 kg,
calcula:
a. El trabajo realizado por el ascensor.
b. La potencia del mismo.
5. Una grúa eleva hasta 12 m una carga de 200 kg en 10 s. ¿Qué trabajo ha realizado? ¿Con
qué potencia lo ha hecho?
6. Un coche de 1200 kg incrementa su velocidad en 20 m/s en 10 s. ¿Cuál ha sido la potencia
suministrada por el motor?
7. Un hombre de 70 kg sube a una altura de 20 m. Calcula el trabajo realizado.
8. Una grúa levanta un cuerpo de 2500 Kg una altura de 28 m, tardando en ello 20 s. Calcula:
a. El trabajo realizado por la grúa.
b. La potencia desarrollada.
9. Se aplica una fuerza de 200 N a un cuerpo de 5 Kg, inicialmente en reposo, y recorre un
espacio de 20 m. ¿Cuál será la velocidad final del cuerpo? NOTA: v f 
v0
2
2ae
10. ¿Hasta qué altura llegaría una piedra de 1 Kg que hemos lanzado verticalmente si para ello
hemos realizado un trabajo de 90 J?
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