Title: ¿Qué es el trabajo en Ciencias?
Course: Ciencias Físicas - 2º C.B. > Section: Módulo 10: TRABAJO

ENERGÍA, TRABAJO Y CALOR

Repasando

En módulos anteriores vimos que la energía es la capacidad de producir transformaciones. También vimos que según cómo sea la interacción de un sistema y su entorno podemos hablar de las distintas transformaciones de energía. Además sabemos que la unidad de medida de la energía en el Sistema Internacional de unidades es el Joule (J).

Analizamos también el principio de conservación de la energía.

¿Qué es el trabajo?

La palabra trabajo, en el uso común y cotidiano, significa esfuerzo físico o mental. La definición de trabajo en Ciencias Físicas es muy diferente. En Ciencias decimos que se realiza trabajo cuando al aplicar una fuerza sobre un sistema éste se mueve.

Al decir que el sistema se mueve, no solo puede cambiar su posición, sino también la fuerza aplicada puede producir una deformación.

Si la fuerza deja de actuar ya no se realiza trabajo, aunque el sistema continúe cambiando su posición. Y si el sistema no cambia su posición al actuar una fuerza, tampoco se realiza trabajo.

Podemos decir que el trabajo es una forma de transferir energía.

 https://youtu.be/SrXsIvIisyw

Analizando algunos ejemplos

Los cambios de los tipos de energía producidos por fuerzas y desplazamientos son ocasionados por el trabajo realizado por un sistema sobre otro. En los ejemplos que siguen a continuación, definimos los sistemas que interactúan, cómo se visualiza dicha interacción, y por último cómo cambia la energía de los sistemas.

Sistemas que interactúan: agua - rocas.

El agua realiza trabajo sobre las rocas: al caer aplica una fuerza sobre las rocas y las rocas cambian su forma. El agua al realizar trabajo "cede" parte de su energía a las rocas disminuyendo su velocidad.
Sistemas que interactúan: persona - auto.

Persona realiza trabajo sobre el auto: la persona empuja (aplica una fuerza) el auto y el auto se desplaza.

Si la persona aplica una fuerza sobre el auto pero el auto no se mueve, entonces no realiza trabajo.

Al aplicar la fuerza sobre el auto la persona "cede" parte de su energía (se cansa) y el auto "gana" energía pues aumenta su velocidad.
Sistemas que interactúan: panadero - masa.

Persona realiza trabajo sobre la masa: la persona aplica fuerza sobre la masa y ésta se deforma. La persona "cede" parte de su energía, la masa "gana" pues se deforma.
Sistemas que interactúan: viento - molinos eólicos.

El viento realiza trabajo sobre los molinos: el viento aplica fuerza sobre las aspas de los molinos y éstas se mueven. El viento al chocar con las aspas del molino "cede" parte de su energía, disminuyendo su velocidad. Las aspas del molino aumentan su velocidad "ganando" energía (dicha energía puede ser transformada a su vez en energía eléctrica para ser transformada nuevamente en los hogares en otros tipos de energía).
Sistemas que interactúan: muchacha - pesa.

La muchacha realiza trabajo sobre la pesa: al ejercitar su bíceps la muchacha aplica fuerza sobre la pesa, desplazándola, haciendo que la pesa cambie su posición.  La pesa "gana" energía (se mueve), la muchacha "pierde" energía (se cansa).

Si la pesa no se mueve, entonces la muchacha no estará realizando trabajo sobre la pesa.

¿Qué es la potencia?

¿Por qué nos cansamos más si subimos un repecho rápidamente que si lo subimos lentamente?

La POTENCIA es el trabajo realizado por unidad de tiempo. Es decir al realizar el mismo trabajo en menos tiempo la energía entregada por unidad de tiempo es mayor.

Observa el siguiente video que relaciona algunos de los conceptos ya trabajados con los superhéroes y la potencia.

https://youtu.be/DMnuX0Qz4jE

Créditos

Bibliografía consultada/Sitios:

- Segurola, B; Saravia, G; Szwarcfiter, M; Amoedo, A. y Uzal, C. (2010). Ciencias Físicas 2. Montevideo, Uruguay: Contexto.
- Ferreira, D; Menéndez, M. (2012). Ciencias Físicas 2º. Uruguay: Textos del Sur.
- Franco, R; López Arriazu, F.; Serafini, G et al (2008). Física y química. Intercambios de energía. Estructura y transformación de la materia. Argentina: Santillana.
- Hewitt, P. (2007). Física Conceptual. México: Addison Wesley Longman.
- Alvarenga, B., Máximo, A. (1997). Física general. México: Oxford University

Imágenes:

- Analizando algunos ejemplos: https://i1.wp.com/atlasdenubest5.files.wordpress.com/2015/05/catarata.jpg?w=240&h=179&crop&ssl=1
- Analizando algunos ejemplos: http://www.elcorreo.com/vizcaya/ocio/noticias/201404/28/Media/pinzas-coche--300x180.JPG
- Analizando algunos ejemplos: https://thumbs.dreamstime.com/x/panadero-que-hace-el-pan-amasando-una-pasta-20624763.jpg
- Analizando algunos ejemplos: http://uy.globedia.com/imagenes/noticias/2012/3/5/iberdrola-construye-eeuu-parque-eolico-blue-creek-potencia_1_1120308.jpg
- Analizando algunos ejemplos: http://www.ejerciciosconpesas.es/wp-content/uploads/2010/05/levanta-pesas-tras-el-cancer-de-mama-300x350.jpg

Video:

- Trabajo y energía.mov. Autor: Sarayar11. Licencia estándar de YouTube. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=SrXsIvIisyw
- Los superhéroes de la Física 01x12 - Armas - bloque 1. Autores: Conducción y Textos: Ernesto Blanco, Guión y dirección: Leo Lagos y Diego Martino, Producción: Florencia Donagaray, Cámara: Rafael Hernández. Licencia estándar de YouTube. Recuperado de https://youtu.be/DMnuX0Qz4jE

Autoría del Módulo: Profesores Anarella Gatto, Sebastián Mendieta y Silvia Pedreira.

agatto@uruguayeduca.edu.uy

spedreira@uruguayeduca.edu.uy

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Junio de 2017.