Fundamentos de Física: Potencia, Trabajo, Energía y Cinemática

Potencia y Potencia Mecánica

En física, la potencia es la cantidad de trabajo efectuado por unidad de tiempo.

La potencia mecánica es la potencia transmitida mediante la acción de fuerzas físicas de contacto o elementos mecánicos asociados como palancas, engranajes, etc.

Unidades de Potencia

• Vatio (W)
• Caballo de potencia (HP)
• Kilográmetro por segundo (kgm/s)
• Ergio por segundo (erg/s)
• Caballo de vapor (CV)

Cinemática: Caída Libre

Se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la acción exclusiva de un campo gravitatorio. Desde el punto de vista de la física clásica, un sistema de referencia en caída libre es un sistema acelerado por la fuerza de la gravedad y, como tal, es no inercial.

En la caída libre propiamente dicha, se desprecia la resistencia aerodinámica que presenta el aire al movimiento del cuerpo o se analiza lo que pasaría en el vacío. Cuando el cuerpo parte del reposo, el movimiento de caída libre es un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. La aceleración, debida solo a la gravedad, es independiente de la masa del cuerpo; es decir, si dejamos caer una bala de cañón y una pluma, ambos cuerpos adquieren la misma aceleración, que es la aceleración de la gravedad.

Lanzamiento Vertical

Para el lanzamiento vertical, nos encontramos con que la velocidad inicial (Vo) es positiva, y así se mantendrá aun cuando su módulo llegue a valer cero. Esto ocurrirá en el punto más alto de la trayectoria, en el cual la v = 0, pues pasará de valores positivos a negativos. En ese punto de la altura máxima, el móvil se encontrará parado durante un instante, después del cual comenzará a caer. Durante todo el movimiento, la aceleración que sufrirá la partícula será la de la gravedad, la cual siempre tiene el mismo sentido, hacia abajo y, por convenio, negativo.

Trabajo y Energía

El trabajo que realiza una fuerza se define como el producto de esta por el camino que recorre su punto de aplicación y por el coseno del ángulo que forman la una con el otro. El trabajo es una magnitud física escalar que se representa con la letra W y se expresa en unidades de energía, esto es, en julios (J) en el Sistema Internacional de Unidades.

Respecto a la energía, en física se define como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología y economía, la energía se refiere a un recurso natural y la tecnología asociada para explotarla y hacer un uso industrial o económico del mismo.