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Contenido principal
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Transcripción del video

para transferir energía a un objeto tenemos que ejercer una fuerza en ese objeto a la cantidad de energía transferida por una fuerza se le llama el trabajo realizado por esa fuerza la fórmula para encontrar el trabajo realizado por una fuerza particular en un objeto es doble igual a efe por de coseno de teta w se refiere al trabajo realizado por la fuerza f en otras palabras doble uno dice la cantidad de energía que la fuerza efe le da al objeto f se refiere al tamaño de la fuerza particular que realiza el trabajo de es el desplazamiento del objeto que tanto se movió mientras la fuerza estaba siendo ejercida y la teta enelco seno de teta se refiere al ángulo entre la fuerza que realiza el trabajo y el desplazamiento del objeto y se pueden preguntar qué es lo que está haciendo este coseno de teta aquí este coseno de teta se encuentra en la fórmula porque el único componente de la fuerza que realiza trabajo es el componente horizontal aquel que tiene la misma dirección que el movimiento del objeto el componente de la fuerza que es perpendicular a la dirección del movimiento no realiza trabajo alguno notamos algunas cosas en esta fórmula las unidades de trabajo son newton por metro a lo que llamamos jules los bulls son las mismas unidades con las que medimos energía lo que tiene sentido ya que el trabajo es la cantidad de jules de energía dado a un objeto o sistema pueden ser la cantidad de energía dado o al objeto o sistema si el valor del trabajo realizado resulta positivo para una fuerza en particular significa que esta fuerza le está tratando de dar energía al objeto el trabajo realizado por una fuerza va a ser positivo si esa fuerza o componente de esa fuerza apunta en la misma dirección que el desplazamiento y si el valor del trabajo realizado resulta ser negativo quiere decir que esa fuerza está tratando de quitarle energía al objeto el trabajo realizado por una fuerza va a ser negativo si esa fuerza o componente de la fuerza apunta en la dirección contraria a la del desplazamiento y si una fuerza apunta en una dirección que es perpendicular al desplazamiento del objeto el trabajo realizado por esa fuerza va a ser cero lo que significa que no está dando ni quitando energía otra forma en la que el trabajo realizado por una fuerza sea cero es cuando el objeto no se mueve ya que el desplazamiento sería cero así que el trabajo realizado de sostener unas pesas muy pesadas no realiza ningún trabajo en dichas pesas ya que esas pesas no se están moviendo así que esta fórmula representa la definición del trabajo realizado por una fuerza en un objeto pero qué sucede si queremos conocer el trabajo neto o el trabajo total realizado en un objeto podríamos encontrar las cantidades individuales de trabajo realizado por cada fuerza en particular y sumarlas todas pero hay un atajo para encontrar este trabajo neto para mantener las cosas simples vamos a suponer que todas las fuerzas tienen la misma dirección que el desplazamiento del objeto de esta manera nos podemos librar del término de coseno de teta y ya que estamos hablando del trabajo neto realizado en un objeto voy a reemplazar efe con la fuerza neta en ese objeto nosotros sabemos que la fuerza neta siempre va a ser igual a la masa por la aceleración así que podemos reemplazar efe m ahora así que encontramos que el trabajo neto es igual a la masa por la aceleración por el desplazamiento y quiero escribir esta ecuación en términos de las velocidades y no en términos de la aceleración por el desplazamiento así que les pido que recuerden una fórmula de la cinemática la velocidad final al cuadrado es igual a la velocidad inicial al cuadrado más dos veces la aceleración por el desplazamiento para usar esta fórmula cinemática tenemos que suponer que la aceleración es constante lo que significa que suponemos que la fuerza neta en este objeto es constante y aún cuando parezca que estamos haciendo demasiadas suposiciones deshaciéndonos del coseno de theta y suponiendo que la fuerza es constante ninguna de éstas son necesarias para derivar la ecuación que vamos a obtener solamente hacen más sencilla esta deducción así que viendo esta fórmula cinemática nos damos cuenta de que también tiene la aceleración por el desplazamiento así que despejó la aceleración por él desplazamiento y las pongo en un lado de la ecuación y me queda que a por d es igual a la velocidad final al cuadrado menos la velocidad inicial al cuadrado entre 2 y ya que esto es igual a a por d puedo reemplazar a mi aporte en la fórmula del trabajo por lo que el trabajo neto realizado va a ser igual a la masa por la cantidad de final al cuadrado menos b inicial al cuadrado entre dos si multiplico los términos en esta expresión me queda que el trabajo neto es igual a un medio por la masa por la velocidad final al cuadrado menos un medio por la masa por la velocidad inicial al cuadrado en otras palabras el trabajo neto o el trabajo total es igual a la diferencia entre los valores iniciales y finales de un medio de m por b al cuadrado y esta cantidad un medio por m por b al cuadrado es lo que llamamos la energía cinética del objeto por lo que muchas veces escucharán que el trabajo realizado en un objeto es igual al cambio en la energía cinética de ese objeto y esa expresión se conoce como el principio de energía trabajo ya que relaciona el trabajo neto realizado en un objeto con la energía cinética ganada o perdida por ese objeto si el trabajo neto es positivo la energía cinética va a aumentar y el objeto va a aumentar su rapidez si el trabajo neto realizado en un objeto es negativo la energía cinética de ese objeto va a disminuir lo que significa que va a ir más lento y si el trabajo neto realizado en un objeto es cero significa que la energía cinética en ese objeto se va a mantener igual lo que significa que el objeto va a mantener una rapidez constante