Lectura 10: Magnitudes y Factores de Conversión

El término magnitud hace referencia a la cualidad de un cuerpo que puede ser medida (longitud, volumen, temperatura, masa, aceleración, superficie etc.). Y medir, significa comparar una cualidad con un patrón preestablecido.
Por ejemplo, cuando decimos que una ballena tiene 30 metros de longitud, estamos afirmando que el cuerpo del animal es 30 veces más largo que el patrón utilizado, que en este caso es el metro.

Sabemos que un fenómeno físico es cualquier suceso natural observable y posible de ser medido con algún aparato o instrumento.

La siguiente tabla muestra algunos instrumentos de medida y un ejemplo de su uso.

Instrumento de medida	Magnitud que mide	ejemplo
metro	Longitudes o distancias cortas	Altura de una puerta
cronómetro	tiempo	Tiempo que dura una competencia
tacómetro	Número de vueltas de un eje	Revoluciones de un motor
odómetro	Distancias largas	Distancia recorrida por un auto entre dos ciudades
velocímetro	velocidad	Velocidad de un auto
dinamómetro	fuerza	Peso de un cuerpo cualquiera
nonio	Distancias muy pequeñas	Diámetro de un hilo de oro
Recipiente aforado	volumen	Cantidad de medicamento en una jeringa
balanza	masa	Cantidad de materia de un cuerpo
termómetro	temperatura	Temperatura del ambiente
picnómetro	Densidad de los líquidos	Densidad del lubricante de un motor
voltímetro	Tensión de una corriente	Voltaje en un tomacorriente
amperímetro	Corriente	Amperaje en un circuito electrónico

El sistema internacional de unidades (SI) es un sistema desarrollado por la conferencia internacional de pesas y medidas, para establecer las unidades que deben ser usadas en cualquier tipo de medida. Aunque existen otros sistemas, este es adoptado en casi todos los países. La siguiente tabla resume los sistemas más conocidos.

Sistemas de unidades

sistema	longitud	Masa	Tiempo
Internacional	Metro	Kilogramo	segundo
c. g. s.	Centímetro	Gramo	segundo
inglés	pulgada	Libra	Segundo

Al realizar Cálculos en ciencias naturales, algunas veces los datos de distancia están en kilómetros y debemos pasarlos a metros, o debemos pasar tiempos dados en horas, a segundos etc., para hacer estos cambios, utilizamos los factores de conversión, que como su nombre lo indica, permiten tomar una medida y presentarla en diferentes unidades siempre que conozcamos la equivalencia entre ellas.

Por ejemplo: 1 Km = 10Hm = 100Dm =1000m = 10000dm =100000cm =1000000mm todas estas medidas son equivalentes.

Para pasar una medida de una unidad a otra, se utilizan equivalencias como las del ejemplo anterior, pero presentadas a manera de fracción. Aunque hay otros métodos, este es sencillo y fácil de manejar.

Ejemplos de conversión:

Ejemplo 1: Presentar 15Km en metros.
Las unidades relacionadas en el ejercicio son Km y m y sabemos que 1Km = 1000m. Como vamos a eliminar la unidad kilómetros para obtener la respuesta en metros, escribimos la equivalencia anterior de la siguiente manera:

La expresión así escrita se denomina factor de conversión porque vasta multiplicarla por la cantidad inicial para obtener el resultado. La unidad que deseamos eliminar irá como denominador de la expresión. La operación se realiza así:

Eliminamos Km en la cantidad inicial y en el factor de conversión, multiplicamos 15 por 1000 y dividimos entre 1.

Ejemplo 2: Presentar 8280 segundos en horas.
Las unidades relacionadas en el ejercicio son horas y seg. Y sabemos que 1 hora = 3600 segundos. Como vamos a eliminar la unidad segundos para obtener la respuesta en horas, escribimos la equivalencia anterior de la siguiente manera:

La unidad que deseamos eliminar irá como denominador de la expresión. La operación se realiza de la siguiente manera:

Eliminamos segundos en la cantidad inicial y en el factor de conversión, multiplicamos 8280 por 1 y dividimos entre 3600.

Podemos usar factores de conversión para transformar unidades compuestas.

Ejemplo 3: Presentar una velocidad de 86 kilómetros por hora en metros por segundo.
Debemos pasar kilómetros a metros y horas a segundos. Para empezar, escribimos la cantidad inicial y multiplicamos por un factor de conversión para pasar Km a m:

Y por otro para pasar horas a segundos:

Eliminamos horas y kilómetros, multiplicamos los numeradores, luego los denominadores y dividimos los resultados:

Taller de lectura 10:

1. ¿Qué es magnitud?
   
2. ¿Qué significa medir?
   
3. Complete la tabla 3, con el nombre de la magnitud medible con cada uno de los elementos dados
   
4. ¿Qué es el sistema internacional de unidades? ¿Quiénes lo aceptan o adoptan?
   
5. Copie la tabla que resume los sistemas de unidades
   
6. ¿Qué permiten hacer los factores de conversión?
   
7. Copie, con sus respectivas explicaciones, los 3 ejemplos de conversión.
   
8. Coopie la tabla 4, con las equivalencias entre unidades.
   

   tabla 3

   Instrumento de medida	Magnitud que mide
   metro	.
   cronómetro	.
   tacómetro	.
   odómetro	.
   velocímetro	.
   dinamómetro	.
   nonio	.
   Recipiente aforado	.
   balanza	.
   termómetro	.
   picnómetro	.
   voltímetro	.
   amperímetro	.

   tabla 4

   Unidad inicial	Equivalencias
   1Km	1000m	100000cm	1000000mm
   1 día	24 horas	1440 minutos	86400 Segundos
   1pulgada	0.0254m	2.54cm	25.4mm
   1 Kg	1000gr	1000000 mg	2 libras
   1 pie	0.3048 m	30.48cm	304.8mm
   1 libra	0.5Kg	500gr	500000 mg
   1 tonelada	1000 Kg	1000000gr	1000000000mg

9. Realice las siguientes conversiones:
   Presentar:
   
   1. 25.6 Km en m
      
   2. 890000 m en Km
      
   3. 135.2 horas en segundos
      
   4. 17986 segundos en horas
      
   5. 56.5 pulgadas en m
      
   6. 523600 gr en Kg
      
   7. 19.36 pies en m
      
   8. 3.54m en pies
   Aplicación:
10. El tanque de abastecimiento de agua de una casa es de 2 metros cúbicos. Exprese la capacidad del tanque en:
    
    1. Litros
       
    2. Centímetros cúbicos
11. El periodo de rotación de la Tierra es de 24 horas. ¿Cuantos segundo tarda en realizar 2.5 rotaciones?
    
12. Un vehículo se mueve con velocidad de 80 kilómetros por hora. ¿Cuánto metros se desplaza en 30 minutos?

Lectura 8 y 9: Notación Científica o Exponencial

En el estudio de la física encontramos, frecuentemente, magnitudes muy grandes o muy pequeñas que sería difícil o incomodo manejar si las escribimos en números decimales, básicamente, porque son magnitudes que distan mucho de los valores que nuestros sentidos están acostumbrados a percibir.

Por ejemplo, si nos dijeran que la masa de un electrón es 0.000000000000000000000000000000911 gr, o que la distancia entre el sol y la tierra es de 150000000000m, sería algo incómodo el enunciado oral o escrito de estas cifras. Para solucionar el problema, lo usual es presentar estos números como el producto de un dígito por una potencia de base 10. A este tipo de representación se le llama notación científica o exponencial. (Los dígitos son los números entre 1 y 9).

Consideremos, por ejemplo, el número 1000. Nuestros conocimientos de álgebra elemental nos permiten comprender que este número se puede expresar como 10³, o que 560000 se puede expresar como 5.6×10⁵.

Para presentar un número en notación exponencial, se procede como sigue:

1. Si el número es mayor o igual que 1, o menor o igual que -1:
   
   • Se escribe un punto después del primer dígito, y las demás cifras diferentes de cero.
     
   • Se indica la multiplicación por una potencia de base diez, donde el exponente es igual al número de cifras que hay después del primer dígito.
     Ejemplo 1: Representar 100000 en potencias de 10.
     Se escribe 1×10⁵ Porque hay 5 cifras después del primer dígito.
     
     Ejemplo 2: Representar 12300000 en potencias de diez.
     Se escribe 1.23×10⁷ el exponente es 7 porque hay 7 cifras después del primer dígito
2. Si el número es mayor que -1 y menor que 1:
   
   • Se escribe un punto después del primer dígito, y las demás cifras diferentes de cero.
     
   • Se indica la multiplicación por una potencia de base diez, donde el exponente es opuesto al número de cifras que hay desde la cifra que sigue al punto hasta el primer dígito.
     
     Ejemplo 3: Representar 0.001 en potencias de 10
     Se escribe 1×10^-3 el exponente es -3 porque hay tres cifras desde el punto hasta el primer dígito y negativo porque el número empieza por cero.
     
     Ejemplo 4: Representar 0.00045 en potencias de diez
     Se escribe 4.5×10^-4 el exponente es -4 porque hay 4 cifras desde el punto hasta el primer dígito y de signo negativo porque el número dado es mayor que -1 y menor que 1. Es decir que empieza por cero.

Tabla 1: leyes de la potenciación

Operación	Explicación	Representación algebraica	Ejemplo
Multiplicación	se deja la base y se suman los exponentes	Na × Nb = Na+b	105×107=1012
División	se deja la base y se restan los exponentes	Na / Nb = Na-b	105÷107 =10-2
Potenciación	se deja la base y se multiplican los exponentes	(Na)b = Naxb	(103)6 = 1018
Radicación	se deja la base y se divide el exponente de la potencia entre el índice del radical
Potencias negativas	Se escribe la expresión a manera de fracción, de manera que el numerador sea 1 y el denominador sea la potencia con el exponente positivo	N-a = 1/Na	10-2 = 1/102
Suma y Resta	Solo se pueden sumar y restar potencias si tienen la misma base y el mismo exponente.	2×Na + 3×Na = 5×Na	4×10-8 + 5×10-8 = 9×10-8

Para realizar operaciones con números en notación científica, los dígitos se operan normalmente y las potencias se operan según las leyes de la potenciación, resumidas en la tabla 1.

Veamos algunos ejemplos:

Ejemplo 5: 3.2×10⁴ × 2.3×10⁹ = 7.36×10¹³

Ejemplo 6: 4.8×10⁶ ÷ 1.2×10⁴ = 4×10²

Ejemplo 7: (1.5×10²)⁴ = 5.0625×10⁸

Ejemplo 8: 5.12×10⁷ + 2.8×10⁷ = 7.92×10⁷

Ejemplo 9:

Nota: En algunos casos, cuando al hacer la operación no se obtiene un dígito, es necesario ajustar la respuesta para que sea acorde con la definición. (Presentar las cantidades como el producto de un dígito por una potencia de base 10.)

Veamos ejemplos:

Ejemplo 10: 3.18×10^-5 × 4.33×10¹⁵ = 13.769×10¹⁰ Observe que 13 no es un digito. Por tanto, debemos correr el punto un lugar a la izquierda, con lo que estaríamos dividiendo la cifra entre 10. Para no alterar la cantidad, multiplicamos entonces, la potencia por 10, aumentando 1 a su exponente. La respuesta seria: 1.3769×10¹¹

Ejemplo 11: 4.58×10¹⁹ ÷ 5.36×10¹⁴ = 0.854×10⁵ En este caso, cero no es un dígito. Por tanto, es necesario correr el punto un lugar a la derecha, con lo cual multiplicamos el número por 10. Debemos, entonces, dividir la potencia entre 10, restando 1 al exponente. La respuesta es: 8.54×10⁴.

En el caso de la suma y de la resta, puede presentarse otro detalle:

Ejemplo 12: Suponga la siguiente operación: 3.1×10³ + 2.5×10⁴ Recuerde que para realizar la suma, las dos potencias deben tener el mismo exponente y este no es el caso. Entonces, se llevan las dos cantidades al exponente mayor. La cantidad 3.1×10³, se transforma en 0.31×10⁴. Como en los casos anteriores, al correr el punto a la izquierda, estamos dividiendo el número entre 10 y para no alterar la cantidad, se multiplica la potencia por 10, aumentando 1 al exponente. Luego se realiza la operación: 0.31×10⁴ + 2.5×10⁴ = 2.81×10⁴. El mismo procedimiento de lleva a cabo cuando restamos.

Taller de lectura 8 y 9:

1. ¿Qué es notación científica o exponencial?
   
2. ¿A qué números llamamos dígitos?
   
3. Represente el número 1000 como una potencia de base 10
   
4. ¿Cómo se procede para representar un número en notación exponencial, si el número es mayor o igual que 1 o menor o igual que −1?
   
5. Copie, con su explicación, los ejemplos 1 y 2
   
6. Copie y complete la siguiente tabla:
   

   Número decimal	Dígito	Potencia	Numero en notación científica
   6350000000	6.35	109	6.35×109
   900000	.	.	.
   140000000000	.	.	.
   912000000000000	.	.	.
   3000000	.	.	.
   856000000000000000	.	.	.

7. ¿Cómo se procede para representar un número en notación exponencial, si el número es mayor que −1 y menor que1?
   
8. Copie, con su explicación, los ejemplos 3 y 4
   
9. Copie y complete la siguiente tabla:
   

   Número decimal	Dígito	Potencia	Numero en notación científica
   0.0000236	2.36	10-5	2.36×10-5
   0.000000658	.	.	.
   0.000000032	.	.	.
   0.0000000000022	.	.	.
   0.00067	.	.	.
   0.0000121	.	.	.

10. ¿Cómo se procede para realizar operaciones con números en notación científica?
    
11. Copie la tabla 1 que resume las leyes de la potenciación
    
12. Copie los ejemplos 5 a 9
    
13. ¿Cómo se procede cuando al hacer la operación no se obtiene un dígito?
    
14. Copie, con su explicación, los ejemplos 10 y 11
    
15. Copie, con su explicación, el ejemplo 12
    
16. Realice los siguientes ejercicios:

    a. 3.2×106 × 2.19×108	b. 2.11×10-3 × 3.25×109
    c. 8.96×10-6 ÷ 3.24×1012	d. 7.2×107 ÷ 4.1×103
    e. (3×1022	f. (3.15×105)3
    g.	h.
    i. 2.6×104 + 3.1×105	j. 9.05×10-6 + 1.1×10-5
    k. 3.69×1021 − 2.65×1020	l. 5.23×108 − 6.55×107

17. La distancia entre el Sol y la Tierra es de 150 millones de kilómetros. Represente esta cantidad en notación exponencial.
    
18. En química se conoce el mol, como una cantidad de materia que contiene 6.02×10²³ átomos o moléculas. ¿Cuántos ceros tendría esta cifra si la escribiéramos como un número entero?
    
19. En informática, un Terabyte consta de 1024000000 Bytes. Represente la cifra en notación exponencial.

Lectura 5: ENERGÍA CINÉTICA Y ENERGÍA POTENCIAL

ENERGÍA CINÉTICA:
La energía cinética es aquella que poseen los cuerpos en movimiento. Todo cuerpo en movimiento puede transmitir ese movimiento a otros cuerpos que se encuentran en reposo. Es decir, que puede transferir energía y efectuar un trabajo. Por ejemplo, las aspas de un molino, que han sido puestas en movimiento por la fuerza del viento, son capaces a su vez de desplazar la rueda del molino

La energía cinética que tiene un cuerpo en un momento determinado depende de la masa de dicho cuerpo y de la velocidad con la que se mueve.

Entre más masa posea el cuerpo que se mueve, mayor será su energía cinética. Así, una bola de bolos posee más energía cinética que una bola semejante hecha de icopor. Si lanzáramos esta última contra unos pines, no lograríamos tumbar tantos como lo haríamos con la primera.

Entre más velocidad posea el cuerpo que se mueve, mayor será su energía cinética. Así, un camión que se mueve a gran velocidad tiene mucha más energía cinética que un camión que apenas se desplaza.

Podemos calcular la energía cinética de un cuerpo con ayuda de la siguiente ecuación matemática:

En donde:
E_c es la energía cinética, expresada en julios (J).
m es la masa, expresada en kilogramos (kg).
v es la velocidad, expresada en metros por segundo (m/s).

ENERGÍA POTENCIAL
No sólo los cuerpos que se están moviendo pueden producir trabajo.

También los cuerpos que están en reposo pueden hacerlo. La energía potencial es aquella que poseen los cuerpos en reposo capaces de realizar un trabajo. Así, un bulto de arena tiene la capacidad de producir un trabajo al caer desde una altura de 5m (por ejemplo, puede levantar del suelo otro bulto de arena con el cual está conectado por medio de una polea). Por esto decimos que la energía potencial es la energía que posee un cuerpo debido a su posición (con respecto al suelo o a otro cuerpo tomado como referencia), a su forma, al material del cual está hecho, etc.

Si consideramos la energía que tiene un cuerpo debido a su posición respecto a la superficie terrestre, ésta recibe el nombre de energía potencial gravitatoria.

En las inmediaciones de la Tierra, la energía potencial que tiene un cuerpo en un momento determinado depende de la masa de dicho cuerpo y de su altura respecto a la superficie del planeta.

• A mayor altura mayor energía potencial. Por ejemplo, una roca de gran tamaño, situada a una altura de 100 metros tiene mucha más energía potencial que la misma roca situada a 50 metros de altura.
  
• A mayor cantidad de masa mayor energía potencial. Por ejemplo, una roca de 30 kilogramos de masa situada a 50 metros de altura tiene más energía potencial que una pelota de 100 gramos de masa situada a la misma altura.

Podernos calcular la energía potencial gravitatoria con ayuda de la siguiente ecuación matemática:

E_p = m g h

En donde:
E_p es la energía potencial gravitatoria del cuerpo, expresada en julios (J).
m es la masa del cuerpo, expresada en kilogramos (kg).
g es la aceleración de la gravedad, expresada en metros por segundo al cuadrado (m/s²). Su valor en la Tierra es de 9,8 m/s².
h es la altura a la cual se encuentra el cuerpo, expresada en metros.

ENERGÍA MECÁNICA
La energía mecánica es el resultado de la combinación de la energía cinética y la energía potencial. Por ejemplo, la energía mecánica que posee un bulto de arena que está cayendo al suelo es la suma de la energía debida a su movimiento más la energía debida a su posición en ese momento.

Energía mecánica (E) = Energía cinética (E_c) + Energía potencial (E_p)

Ten en cuenta que:

• A medida que la energía cinética aumenta, la energía potencial disminuye.
  
• A medida que la energía potencial aumenta, la energía cinética disminuye.
  
• A pesar de que se den estas variaciones, la energía mecánica permanece constante.
  

CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA
La cantidad total de energía que interviene en todos los fenómenos del universo no aumenta ni disminuye, independientemente de cómo, cuándo y dónde ocurran dichos fenómenos. Sin embargo, aunque la cantidad total de energía no varia, la energía se transforma constantemente de unas formas en otras, lo que significa que, si un cuerpo pierde cierta cantidad de energía, necesariamente hay otro cuerpo que gana la misma cantidad de energía. Dicho de otro modo, la energía no se crea ni se destruye, únicamente se transforma. Este enunciado constituye una ley conocida como principio de conservación de la energía.

En el universo ocurren una multitud de cambios y transformaciones de la energía. Dos casos particulares de estas transformaciones son:

La energía mecánica puede transformarse en calor. Cuando frotamos nuestras manos una contra otra, observamos que éstas se calientan. Esto se debe a que parte de la energía mecánica que se produce con el movimiento de los cuerpos se transforma en calor

El calor puede transformarse en energía mecánica. El calor es una forma de energía, si calentamos agua en un recipiente cerrado con un tapón, al cabo de cierto tiempo dicho tapón salta. Esto se debe a que el calor que se le ha suministrado al agua hace que sus moléculas comiencen a moverse rápidamente, convirtiéndose en vapor. La energía mecánica del vapor es la que empuja el tapón.

Cierto tipo de máquinas, llamadas máquinas térmicas, aprovechan este fenómeno para transformar el calor en otros tipos de energía.

Así funcionan la máquina de vapor y la turbina de vapor

Taller de lectura 5:

1. ¿Qué es energía cinética?
   
2. ¿Qué puede transmitir un cuerpo en movimiento a otros cuerpos en reposo? De un ejemplo
   
3. ¿De qué depende la energía cinética de un cuerpo en un momento determinado?
   
4. ¿Cómo influye la masa de un cuerpo que se mueve, en su energía cinética?
   
5. ¿Cómo influye la velocidad de un cuerpo en su energía cinética?
   
6. Escriba la ecuación que permite calcular la energía cinética de un cuerpo ¿Qué significan las variables (E_c, m, v) y en qué unidades se expresan?
   
7. ¿Qué es la energía potencial?
   
8. ¿A qué se debe la energía potencial que posee un cuerpo?
   
9. ¿Qué es la energía potencial gravitatoria?
   
10. En inmediaciones de la tierra, ¿De qué depende la energía potencial que tiene un cuerpo?
    
11. ¿Cómo influye la altura a la que se encuentra un cuerpo, en su energía potencial? De un ejemplo
    
12. ¿Cómo influye la masa de un cuerpo en su energía potencial?
    
13. Escriba la ecuación para calcular la energía potencial. ¿qué significan las variables (E_p, m, g, h) y en qué unidades se expresan?
    
14. ¿Cuál es el valor de la aceleración de gravedad (g), en el planeta Tierra?
    
15. ¿Qué es la energía mecánica? De un ejemplo
    
16. Escriba la siguiente igualdad: Energía mecánica = energía cinética + energía potencial ¿Qué se debe tener en cuenta para mantener esta igualdad?
    
17. ¿Qué dice la ley de conservación de la energía?
    
18. ¿Qué significa que la energía se transforme constantemente?
    
19. Dé un ejemplo de la transformación de energía mecánica en calor
    
20. Dé un ejemplo de la transformación de calor en energía mecánica
    

Lectura 4: TRABAJO, ENERGIA Y POTENCIA

Con frecuencia utilizamos las palabras trabajo y energía. Muchas veces nos sentimos con capacidad y entusiasmo para practicar deportes, estudiar o trabajar. Sin embargo, otras veces no tenemos el mismo entusiasmo para desarrollar ninguna actividad; por ejemplo, el simple hecho de ir de una habitación a otra, nos cansa muchísimo.

En el primer caso, decimos que estamos llenos de energía y en el segundo que nos falta. Te invitamos en este tema a identificar, desde el punto de vista de la física, los conceptos de energía y trabajo.

LAS FUERZAS Y EL DESPLAZAMIENTO
Además de clasificarse en fuerzas de contacto y fuerzas a distancia, las fuerzas pueden agruparse en dos grandes grupos:

• Las fuerzas que se desplazan mientras actúan sobre los cuerpos. Por ejemplo, la fuerza que ejerce un caballo que hala de un carro.
  
• Las fuerzas que no se desplazan mientras actúan sobre los cuerpos. Por ejemplo, la fuerza qué ejerce una columna que sostiene un techo
  

EL TRABAJO QUE UNA FUERZA REALIZA
Las fuerzas que se desplazan mientras actúan sobre los cuerpos son las responsables de producir y mantener el desplazamiento de dichos cuerpos. Por tanto, las fuerzas que desplazan un cuerpo son las únicas capaces de realizar un trabajo. Por el contrario, las fuerzas que no logran desplazar un cuerpo no realizan un trabajo.

La magnitud del trabajo realizado por una fuerza que se aplica sobre un cuerpo depende tanto de la intensidad de la fuerza como del desplazamiento producido por dicha fuerza.

El trabajo realizado aumenta, en la medida en que la intensidad de la fuerza aplicada sea mayor. Así, se hace más trabajo al levantar un bulto lleno de cemento a un metro del piso, que al levantar un metro ese mismo bulto pero lleno de plumas.

El trabajo realizado aumenta, en la medida en que el desplazamiento del cuerpo, sobre el que actúa la fuerza, sea mayor. Así, se hace más trabajo al tirar de un carro durante 100 metros que al tirar de ese mismo carro durante sólo 10 metros.

El trabajo se mide en unidades llamadas julios, cuyo símbolo es J.

Un julio es el trabajo que realiza una fuerza de un newton para desplazar un cuerpo una distancia de un metro.

Podemos calcular el trabajo con ayuda de la siguiente ecuación:

W = F × d En donde:
W es el trabajo realizado, expresado en julios (J)
F es la fuerza aplicada, expresada en newton (N)
d es el desplazamiento efectuado por el cuerpo, expresado en metros (m)

LA ENERGÍA Y LA POTENCIA
La energía interviene en todos los fenómenos que ocurren en el universo. Se necesita energía para levantar una maleta del piso, para que una bombilla alumbre o para que nuestros alimentos se cocinen.

Aunque la energía es difícil de definir, es fácil saber cuándo un cuerpo tiene energía y cuándo no la tiene. Si alguien es capaz de cargar cajas durante un buen tiempo, decimos que tiene mucha energía. Por el contrario, si alguien no es capaz de dar un paseo sin cansarse, decimos que tiene poca energía.

Diremos, entonces, que la energía es la capacidad que tiene un cuerpo para realzar un trabajo.

Cuando se realiza un trabajo, la energía se transmite de unos cuerpos a otros. El cuerpo que realiza un trabajo transmite parte de su energía al cuerpo sobre el cual realiza el trabajo. Por ejemplo, cuando un niño lanza una pelota, transmite parte de la energía de sus músculos a la pelota, logrando que la pelota se mueva.

Según lo dicho, para medir la energía que se transmite de un cuerpo a otro, se mide el trabajo que el primer cuerpo ha realizado sobre el segundo. Por esta razón, la energía se expresa en las mismas unidades que el trabajo, es decir en julios (J).

LA POTENCIA
No todas las fuerzas que realizan un trabajo son iguales: Algunas fuerzas realizan el mismo trabajo que otras, pero lo hacen en menos tiempo. Así, un tractor necesita mucho menos tiempo para arar un campo que un par de mulas. Algunas fuerzas realizan más trabajo que otras, justamente en el mismo tiempo. Así, un ciclista que pedalea cuesta arriba durante un segundo realiza más trabajo que otro que pedalea cuesta abajo durante el mismo segundo.

Decimos, entonces, que La potencia indica la relación que existe entre el trabajo realizado y el tiempo que se ha empleado para realizarlo.

CÁLCULO DE LA POTENCIA
La potencia se mide en unidades llamadas vatios, cuyo símbolo es w. Un vatio es la potencia desarrollada por una fuerza de un newton que realiza un trabajo equivalente a un julio durante un segundo.

Podemos calcular la potencia con ayuda de la siguiente ecuación matemática:

En donde:
P es la potencia desarrollada, expresada en vatios (W).
w es el trabajo realizado, expresado en julios (J).
t es el tiempo empleado, expresado en segundos (s).

Aunque atendiendo al (SI), la potencia se mide en vatios, existen dos unidades de potencia que, en la práctica, se utilizan más que el vatio. Estas dos unidades son:

• El kilovatio (Kw), que equivale a 1.000 vatios.
  
• El caballo de vapor (hp), que equivale a 735 vatios y recibe este nombre por ser aproximadamente, la potencia que desarrolla un caballo de tiro.

Taller de lectura 4:

1. Además de clasificarse en fuerzas de contacto y fuerzas a distancia, ¿En qué otra forma pueden agruparse las fuerzas? De un ejemplo de cada una
   
2. ¿De qué son responsables las fuerzas que se desplazan mientras actúan sobre los cuerpos?
   
3. ¿Qué fuerzas son capaces de realizar un trabajo? ¿Qué fuerzas no realizan trabajo?
   
4. ¿De qué depende la magnitud del trabajo realizado por una fuerza?
   
5. ¿En qué medida aumenta el trabajo en relación con la intensidad de la fuerza aplicada? De un ejemplo
   
6. ¿en qué medida aumenta el trabajo en relación con el desplazamiento del cuerpo? De un ejemplo
   
7. ¿En que unidades se mide el trabajo y cuál es su símbolo?
   
8. ¿Qué es un julio?
   
9. Copie la ecuación con la cual podemos calcular el trabajo. ¿Qué significan las letras (w, F, d) y en qué unidades se expresa cada una?
   
10. ¿En qué fenómenos interviene la energía? De ejemplos
    
11. ¿Qué es la energía?
    
12. ¿Qué pasa con la energía cuando se realiza un trabajo? De un ejemplo
    
13. ¿por qué razón, la energía se mide en las mismas unidades que el trabajo?
    
14. ¿Qué indica la potencia?
    
15. ¿En que unidades se mide la potencia y cual es su símbolo?
    
16. ¿Qué es vatio?
    
17. Copie la ecuación matemática que permite el cálculo de la potencia ¿Qué significan las letras (P, w, t) y en qué unidades se expresa cada una?
    
18. ¿Qué unidades de potencia se utiliza más que el vatio? Defina cada una.