Sección 6
Trabajo, energía y potencia
Caso paralelo
El trabajo de una fuerza constante es el producto escalar de la fuerza por el desplazamiento.
En una dimensión
El trabajo de una fuerza variable es la integral de la fuerza a lo largo de la trayectoria.
Energía asociada al movimiento, igual a la mitad del producto de la masa por el cuadrado de la rapidez.
Cambio
Energía potencial gravitatoria cerca de la superficie, proporcional a la altura.
- aproximadamente constante.
Energía potencial de un resorte ideal, proporcional al cuadrado de la deformación.
El trabajo de una fuerza conservativa es menos el cambio de energía potencial.
El trabajo neto realizado sobre un cuerpo es igual al cambio de su energía cinética.
En tres dimensiones
La fuerza conservativa es menos el gradiente de la energía potencial.
La energía mecánica es la suma de las energías cinética y potencial.
En un sistema conservativo, la energía mecánica inicial es igual a la final.
- solo fuerzas conservativas realizan trabajo.
Equivalentemente
El trabajo de las fuerzas no conservativas es igual al cambio de energía mecánica.
Para movimiento en superficie plana con fricción constante
El trabajo de la fricción cinética es menos el producto de la fricción por la distancia recorrida.
Cociente entre el trabajo realizado y el intervalo de tiempo transcurrido.
Derivada del trabajo respecto del tiempo, igual al producto escalar de la fuerza por la velocidad.
o
Cociente entre la energía o potencia útil y la energía o potencia de entrada.