OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL:
Adquirir un conocimiento solido y aplicable de trabajo y energía, identificando su importancia y su relación mutua en la vida real.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Comprender el significado de trabajo desde la física para analizar ejemplos en concreto de cuando se realiza o no trabajo.
Diferenciar los distintos tipos de energía mecánica y como se aplica en el prinicipio de conservación de la energía.
Distinguir y comprender la diferencia entre trabajo positivo y trabajo negativo, identificando las condiciones y situaciones en las que se realiza cada uno
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Asignatura: Física 1.
Tema de la clase: Trabajo y energía.
Docente: Ing. Rodrigo Herrera.
Hola, hoy vamos a hablar de un tema importante “el trabajo y energía”. ¿Alguien puede decirme que entiende por trabajo?
¡Yo, yo! El trabajo es cuando me mandan a barrer la vecindad. ¡Eso sí que es trabajar duro!
Chavo, eso es cierto en cierto sentido, pero en física, el trabajo se define de manera diferente. ¿Alguien más quiere intentarlo? Trabajo es cuando le ayudo a mi mamá a ir al mercado y cargar sus compras. ¡Si que me esfuerzo mucho profesor!
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Muy bien, Quico, esa es otra forma de verlo. En términos físicos, el trabajo se refiere a la transferencia de energía a través de una fuerza aplicada sobre un objeto en la dirección del desplazamiento.
Chilindrina, ¿tienes algo que agregar?
Exactamente, Chilindrina. En física si tu aplicas una fuerza en dirección del desplazamiento realizas un trabajo mecánico.
Yo creo que trabajo es cuando aplico una fuerza al sofá de mi casa y lo desplazo de un lugar a otro.
Profesor, entonces quiere decir que cuando yo levanto pesas en el patio de la vecindad ¿estoy realizando trabajo?
Muy bien Don Ramon, el trabajo realizado puede ser vertical u horizontal, siempre y cuando la fuerza aplicada vaya en dirección del desplazamiento.
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Excelentes aportes. Ahora bien, el trabajo puede ser positivo cuando la fuerza y el desplazamiento están en la misma dirección, como cuando saltas o levantas un objeto. Pero también puede ser negativo si la fuerza y el desplazamiento son opuestos. Chavo, ¿te gustaría comentar algo al respecto?
Pues yo creo que el trabajo es trabajo, no importa si es positivo o negativo. Cuando tengo que subir los barriles de la vecindad, eso me cansa mucho, ¡y eso es suficiente trabajo para mí!
No, Chavo. Yo recuerdo que el profesor Jirafales nos explicó justamente eso mismo. Pero también nos dijo que el trabajo es positivo porque un sistema está ganando energía y cuando el sistema pierde energía es porque el trabajo es negativo.
Mmm yo recuerdo que el profesor Jirafales, mencionó algo sobre vectores, pero no recuerdo muy bien.
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Entonces, ¿Qué tiene que ver la energía en todo esto del trabajo?
Don Ramón. El trabajo implica el uso de energía y puede manifestarse de diferentes maneras. Ahora, me gustaría que reflexionáramos sobre la relación entre trabajo y energía. ¿Cómo creen que se relacionan?
¡Yo sé! ¡Cuando mi mamá trabaja en la cocina, usa la energía del gas para cocinar!
Sí, Quico, estás en lo correcto. El trabajo y la energía están estrechamente relacionados. El trabajo puede transferir energía de un objeto a otro o transformarla de un tipo a otro. Por ejemplo, cuando el gas realiza trabajo para calentar la comida, se está transfiriendo energía térmica. ¿Algún otro quiere agregar algo?
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¿Y qué pasa cuando usamos una máquina para hacer trabajo?
Porque mi papá a veces usa una taladradora eléctrica en la casa, y eso hace el trabajo más fácil.
Muy bien, Chilindrina. Las máquinas pueden reducir la cantidad de trabajo que tenemos que hacer, pero no cambian la cantidad total de energía involucrada. Solo la transforman o redistribuyen.
Chavo, ¿alguna idea más?
Pues, cuando juego en el parque y me columpio, siento que tengo mucha energía. Pero cuando me detengo, esa energía se esfuma. ¿Eso también es trabajo?
¡Exacto! Cuando te columpias, adquieres energía cinética debido al trabajo realizado por la fuerza que te impulsa. Cuando te detienes, esa energía cinética se transforma en energía potencial.
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Hoy si me queda todo claro profesor. ¡Muchas gracias!
Me alegra saber eso Don Ramon. Bueno, veo que aprenden muy rápido.
Ya estudiamos cómo el trabajo puede cambiar la forma de la energía y que esta se conserva. Ahora vamos a hablar sobre los diferentes tipos de energía mecánica. La energía mecánica se refiere a la energía asociada con el movimiento y la posición de los objetos. Hay dos formas principales de energía mecánica que son importantes de mencionar. ¿Alguien sabe cuáles son?
¡Yo sé! La energía cinética es una de ellas. Eso es cuando algo está en movimiento, ¿verdad?
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¡Muy bien, Chilindrina! La energía cinética está relacionada con el movimiento. Cuanto más rápido se mueve un objeto y más masa tiene, mayor será su energía cinética. ¿Alguien puede darme un ejemplo de energía cinética en acción?
¡Claro! Cuando una pelota de fútbol se mueve a toda velocidad, tiene mucha energía cinética. ¡Es como si estuviera llena de energía lista para chocar con algo!
¡Excelente ejemplo, Quico! La energía cinética de la pelota de fútbol se transforma en trabajo cuando choca con algo, como una pared o un pie. Ahora, ¿alguien puede mencionar el otro tipo de energía mecánica?
¡Yo sé! Es la energía potencial. Eso tiene algo que ver con la altura, ¿verdad?
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¡Muy bien, Chavo! La energía potencial está relacionada con la posición o altura de un objeto en relación con una referencia. Cuanto más alto esté un objeto y más masa tenga, mayor será su energía potencial. Solo falta la intervención de Don Ramón.
Pues, si subo un balde lleno de agua al techo, ese balde tiene energía potencial porque está alto y podría caer.
Excelente ejemplo Don Ramon. Bueno hemos concluido con la sesión de este día, continuaremos con la próxima clase con la solución de ejercicios para poner en práctica lo que hemos aprendido este día. Gracias a cada uno de ustedes por su participación. Saludos.
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