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Introducción al trabajo y la energía

Transcripción del video

bienvenidos de nuevo ahora los voy a introducir a los conceptos de trabajo y energía y éstas son dos palabras que estoy seguro que ya ocupa en tu vida y tienes cierta noción de lo que significan pero quizás no en el contexto de física aunque no están del todo separados así que el primero de ellos es trabajo que la definición de trabajo y esta definición la obtuve de de de wikipedia y de hecho se van a ver si se van a dar cuenta del de de lódz y toxo que son estas definiciones porque resultan un tanto digamos circulares entonces el trabajo está definido como la energía la energía transferida por una fuerza que vamos a definirlo como la energía transferida por una fuerza muy bien y entonces tuvo a lo mejor bueno o sea tú no entiende muy bien qué es el trabajo cuando que es como cuando haces algo digamos no pero en física esta definición como te comentaba es un poco circular ya que veamos las matemáticas son las ecuaciones detrás del trabajo y la energía vas a tener más noción de que es esto pero aquí nos dice es la energía transferida por una falsa entonces tú me puedes decir ok sí entiendo que es una fuerza y hemos visto varios videos y muchos ejercicios sobre fuerza pero entonces qué es la energía verdad y aquí más o menos está dando una idea de que se está realizando algo verdad hay una transferencia de energía entonces la definición de energía energía que también encontré en wikipedia y por eso me parece bastante chistoso es justamente la habilidad la habilidad para realizar un trabajo para realizar un trabajo entonces cómo podrás darte cuenta estas dos cosas están definidas digamos mutuamente verdad el trabajo se define a partir de la energía y la energía para tiff del trabajo entonces estas son las mejores definiciones que pude hallar digamos las más de digamos intuitivas quizá sí y no realmente nos da mucha explicación de lo que es así que vamos a movernos a las ecuaciones para entenderlo entonces el trabajo matemáticamente el trabajo vamos a definirlo como la fuerza aplicada a un objeto por el desplazamiento el desplaza miento que digamos que ocurre sobre ese objeto es decir por ejemplo supongan si ustedes que tienen un bloque citó que digamos tenemos aquí en bloque y tiene un peso de 10 newton shockey no perdonó más bien vamos a aplicar una fuerza de diez minutos sobre sobre este objeto ok tiene este objeto ni al obtendrá cierta masa ok y digamos que al aplicarle esta fuerza ocurre un desplazamiento de siete metros que y entonces ocurrieron ocurrió un desplazamiento desplazamiento de siete metros esta fórmula del trabajo nos dice que el trabajo realizado digamos el trabajo realizado sería la fuerza que en nuestro caso son 10 newtons y multiplicamos por el desplazamiento que son siete metros muy bien entonces si nosotros realizamos las operaciones simplemente nos queda 10 por 7 son 70 y nos queda newtons por metro y entonces esta es la unidad con la que vamos a medir el trabajo y la energía y que a éstos les los conocemos como jules keith esto un newton por metro es un joule y quizás en otros vídeos en algún otro tutorial hablemos un poquito de todo lo que trabajó yul y sobre un poco más sobre estas unidades pero hasta este momento vamos a quedarnos con éste esta idea al menos intuitiva de lo que es un trabajo entonces realmente es una medida de energía y que la podemos medir cómo la fuerza por el desplazamiento muy bien entonces me voy a quedar con esta definición de que el trabajo es la fuerza por el desplazamiento y vamos a tratar de entender el tipo de trabajo y la energía de que que en realidad es la energía que se está transfiriendo ok entonces vamos a tener otro ejemplo digamos digamos que tengo un bloque otro bloque también con una masa m ahora vamos a fijarnos en su masa y supongamos que aplicamos una fuerza efe muy bien tenemos una fuerza efe de hecho vamos a quitarle el la flechita ok ahora tenemos un desplazamiento de este objeto digamos de una distancia de ied es el desplazamiento de este objeto muy bien entonces si tenemos este desplazamiento lo que sabemos es que el trabajo el trabajo es igual a la fuerza a la fuerza por distancia verdad por distancia y entonces uno lo que tendría que recordar y es todas estas propiedades de la cinemática y con por ejemplo cuando vimos la el tutorial de movimiento de proyectiles que de hecho ya hemos visto algunas fórmulas de este tutorial lo de esos vídeos vimos que la velocidad final al cuadrado era igual a la velocidad inicial al cuadrado más dos veces la aceleración por esta distancia verdad entonces ya no vamos a demostrar esta fórmula y está ya lo hicimos en aquel entonces sólo vamos a utilizar esta para reducir otras propiedades del trabajo ok entonces si nos fijamos en éste tenemos un objeto que estaba en reposo y que le aplicamos una fuerza para que se desplace de unidades verdad una distancia de ahora sí estaba en reposo quiere decir que la velocidad la inicial era cero entonces lo que tenemos es ya nada más voy a poner b porque ya no hay velocidad inicial la velocidad va a ser igual a dos veces la aceleración por nuestro desplazamiento muy bien y ahora bien uno tiene también que recordar la segunda ley de newton y la segunda ley de newton nos dice que la fuerza es igual a la masa por la aceleración así que la aceleración es igual a la fuerza entre la masa muy bien entonces en vez de poner aquí la vamos a poner que la velocidad al cuadrado es dos veces la aceleración pero la aceleración es efe / m por la distancia por la distancia muy bien entonces por ejemplo uno puede sacar raíz cuadrada y concluir que la velocidad es la raíz cuadrada de dos veces la fuerza por la distancia dividido entre la masa muy bien ahora bien vamos esto de aquí es muy interesante porque aparece justamente el trabajo verdad la fuerza por la distancia que es el trabajo ahora bien si por ejemplo partimos de aquí nada más digamos que conocemos nosotros cuál es la velocidad que lleva nuestro objeto queremos preguntarnos cuál es el trabajo que tuvimos que aplicarle para llegar a esa velocidad entonces tenemos que la velocidad al cuadrado que la velocidad al cuadrado es igual a dos veces la fuerza por la distancia vamos a multiplicar estos primeros ok es igual a dos veces la fuerza por la distancia que en nuestro caso es el trabajo el trabajo y dividido entre m que es la masa verdad / / m entonces nosotros podemos despejar quienes el trabajo porque simplemente pasamos multiplicando la masa por la velocidad del cuadrado es dos veces el trabajo y ahora dividimos entre 2 y concluimos que el trabajo es igual a la masa por la velocidad al cuadrado dividido entre dos y esta fórmula de aquí es muy interesante porque sí sabemos la velocidad de un objeto con una masa m entonces podemos deducir fácilmente cuál es el trabajo que se aplicó en este objeto para llegar a esa velocidad muy bien y de hecho está formulita es justamente lo que ahora conocemos como la energía cinética esto es por definición y esencialmente es la de energía de vida al movimiento y esta es una definición de wikipedia es la energía debido al movimiento o el trabajo necesario para acelerar un objeto desde el reposo a su velocidad actual ok entonces le dejó con esta fórmula es una forma de energía es una de las distintas formas de la energía y en el siguiente vídeo vamos a platicar de otra forma de energía y vamos a un a introducir lo que es la ley de la conservación de la energía y que va a ser muy útil para ver cómo se convierte la energía en un objeto más bien para ver cómo se convierte la energía y ver qué pasa con ese objeto al cual estamos aplicando una fuerza