Investigación de trabajo y energía

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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE APIZACO

Área: Ingeniería en Mecatrónica

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“Investigación de trabajo y energía”

Nombre del Alumno: Luis Ángel Teloxa Mendoza

Fecha de realización: 05/04/2023

Fecha de entrega: 10/04/2023

El segundo tutorial de trabajo y energía de Khan Academy se enfoca en la relación entre el trabajo y la energía, así como en la conservación de la energía mecánica.

En primer lugar, se revisa la relación entre la energía cinética de un objeto y el trabajo neto realizado en él. La energía cinética es igual al trabajo neto realizado en el objeto, lo que significa que cualquier trabajo realizado en el objeto se convierte en energía cinética.

Luego, se revisa la conservación de la energía mecánica, que establece que la energía mecánica total de un sistema aislado se conserva, es decir, la suma de la energía cinética y la energía potencial se mantiene constante.

La energía mecánica total puede convertirse entre energía cinética y potencial, pero la cantidad total de energía en el sistema permanece constante.

Además, se analiza la relación entre el trabajo realizado por fuerzas conservativas y la energía potencial. Las fuerzas conservativas son aquellas que realizan un trabajo independiente de la trayectoria, y el trabajo que realizan se convierte en energía potencial. Por lo tanto, cualquier cambio en la energía potencial de un objeto es igual al trabajo realizado por fuerzas conservativas en ese objeto.

Finalmente, se revisan algunos ejemplos de cómo aplicar estos conceptos, incluyendo la resolución de problemas de energía cinética y potencial, y la determinación de la velocidad y altura de un objeto en movimiento a partir de la energía mecánica total.

Trabajo y energía son dos conceptos importantes en la física que están estrechamente relacionados. El trabajo se define como la cantidad de energía transferida cuando se aplica una fuerza sobre un objeto y se mueve a lo largo de una distancia. La energía, por otro lado, es la capacidad de hacer trabajo.

Hay diferentes formas de energía, incluyendo la energía cinética, que es la energía asociada al movimiento de un objeto, y la energía potencial, que es la energía asociada a la posición de un objeto. La energía también puede estar en forma de calor, luz, electricidad, etc. La relación entre trabajo y energía se describe por el teorema del trabajo-energía, que establece que el trabajo neto realizado sobre un objeto es igual a la variación de su energía cinética. En otras palabras, el trabajo realizado sobre un objeto se convierte en su energía cinética. Esto se puede expresar matemáticamente como W = ΔK, donde W es el trabajo, ΔK es la variación de la energía cinética y la unidad del trabajo se mide en joules (J).

Otra forma de expresar el teorema del trabajo-energía es a través de la ley de conservación de la energía, que establece que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma de una forma a otra. Por lo tanto, el trabajo realizado sobre un objeto se convierte en su energía cinética, y la energía cinética se puede transformar en otras formas de energía, como la energía potencial.

En la vida cotidiana, podemos observar los conceptos de trabajo y energía en diferentes situaciones. Por ejemplo, cuando levantamos un objeto desde el suelo, estamos aplicando una fuerza sobre el objeto para vencer la fuerza de la gravedad, y por lo tanto estamos realizando trabajo. La energía potencial del objeto también aumenta a medida que lo levantamos. La energía y el trabajo también están presentes en la mayoría de las formas de transporte.

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