Fisica:potencia, trabajo y energía

TALLER: Definir el concepto de potencia, trabajo y energía. Teniendo en cuenta la definición y aplicación a los músculos y el cuerpo.

SOLUCION

POTENCIA

La potencia muscular P es la función de la velocidad de contracción. Cuando esta es cero, la fuerza es máxima, pero no hay desplazamiento (ejercicio isométrico). Para la velocidad de contracción máxima la fuerza es cero y, de nuevo, el trabajo realizado se anula. Los diferentes grupos de músculos del cuerpo son capaces de producir fuerzas que actúan a lo largo de distancias. La potencia máxima se produce para una velocidad intermedia del orden de la cuarta parte de la velocidad máxima. El máximo de la potencia muscular se alcanza, por lo tanto, a velocidades de contracción moderadas, entre el 15 y el 40 por ciento de la velocidad máxima. El hombre es un  sistema integrado que puede transformar energía y su masa corporal. La cantidad de calorías que el hombre gasta cuando realiza ejercicio, la transforma en trabajo mecánico y calor. El organismo convierte energía química en trabajo de dos maneras: En una de ellas interviene la hidrolisis del glucógeno, con producción de ácido láctico, y la otra es el quemado de la glucosa y la grasa. La primera fuente de energía que permite las explosiones de potencia de los velocistas, se agota cuando el organismo ha consumido su glucógeno. Este agotamiento se presenta después de más o menos un minuto. Después, la producción de energía está determinada por la velocidad de oxidación de la glucosa, la que depende del paso de oxígeno a los pulmones del atleta. Ambas fuentes de energía  son de naturaleza química, y la rapidez de conversión de energía química a otra se llama metabolismo. El metabolismo varía según el caso de actividad.

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TRABAJO

Es cuando un cuerpo se desplaza por la acción de una fuerza, definiremos el trabajo infinitesimal realizado por esa fuerza a lo largo de un músculo de un kilogramo de peso (el bíceps de un humano adulto tiene una masa de ese orden) puede hacer con facilidad un trabajo de unos 60 J en una sola contracción, es decir, levantar un objeto de unos 6 kg de masa a un metro de altura.

Siendo así es el producto de la fuerza por la distancia, siempre que ambas tengan la misma dirección. Cuando una persona sube una escalera corriendo, la fuerza es el peso de la persona y la distancia es el desplazamiento vertical que realizo, no la distancia a lo largo de la escalera. Si se mide el tiempo requerido para realizar el trabajo, la potencia que libera el cuerpo (el trabajo dividido entre el tiempo) puede expresarse en walts. Donde el punto indica producto escalar de los vectores F y R. El trabajo es, por lo tanto, una magnitud escalar igual al producto del módulo de la fuerza por el módulo del desplazamiento y por el coseno del ángulo que forman ambos vectores.

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