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En física, se entiende por trabajo al cambio en el estado de movimiento de un cuerpo producido por una fuerza de una magnitud dada o, lo que es lo mismo, será equivalente a la energía necesaria para desplazarlo de una manera acelerada.

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Se trata de una magnitud escalar representada por el símbolo W (de Work, en inglés), expresada en unidades de energía, es decir, en Julios (J) según el Sistema Internacional. Esto se debe a que es básicamente un tránsito de energía y, por la misma razón, no se puede calcular como incremento de trabajo, ni puede simbolizárselo mediante ΔW.

Para que el trabajo se produzca debe haber una fuerza aplicada, un desplazamiento producto de su accionar, y la fuerza debe tener una componente a lo largo de dicho desplazamiento.

El cálculo del trabajo responderá a diversas formulaciones por parte de la mecánica clásica, la relativista o la cuántica.

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Cuando una máquina hidráulica levanta una pesada caja se produce trabajo.

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Para calcularlo, pues, se deben considerar la fuerza aplicada (con su respectiva dirección) y la distancia recorrida por el cuerpo en movimiento.

De allí que pueda hablarse de dos tipos de trabajo: el positivo y el negativo.

Trabajo positivo. Ocurre cuando la fuerza aplicada va en el mismo sentido del desplazamiento del cuerpo, produciendo una aceleración positiva.

Trabajo negativo. Ocurre cuando la fuerza aplicada va en sentido contrario al desplazamiento del cuerpo, pudiendo producir una aceleración negativa o desaceleración.

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En física, la potencia (representada por el símbolo P) es una cantidad determinada de trabajo efectuado de alguna manera en una unidad de tiempo determinada. O sea, es la cantidad de trabajo por unidad de tiempo que algún objeto o sistema produce.

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La potencia se mide en watts (W), unidad que rinde homenaje al inventor escocés James Watt y equivale a un julio (J) de trabajo realizado por segundo (s), es decir:

W = J/s

En el sistema anglosajón de medidas, esta unidad es reemplazada por los caballos de fuerza (hp).

La habilidad para comprender y medir la potencia con precisión fue un factor determinante en el desarrollo de los primeros motores a vapor, aparato sobre el cual se sostuvo la Revolución Industrial. En nuestros días, en cambio, suele estar asociada a la electricidad y a otro tipo de recursos energéticos modernos, pues también puede designar la cantidad de energía transmitida.

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Existen los siguientes tipos de potencia:

Potencia mecánica. Aquella que se deriva de la aplicación de una fuerza sobre un sólido rígido, o bien un sólido deformable.

Potencia eléctrica. En lugar de trabajo, se refiere a la cantidad de energía transmitida por unidad de tiempo en un sistema o circuito.

Potencia calorífica. Se refiere a la cantidad de calor que un cuerpo libera al medio ambiente por unidad de tiempo.

Potencia sonora. Se entiende como la cantidad de energía que una onda sonora transporta por unidad de tiempo a través de una superficie determinada.

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En física, nos referimos a la energía como la capacidad de un sistema o un fenómeno para llevar a cabo un trabajo determinado. La palabra energía proviene del griego enérgos que significa “fuerza de acción” o “fuerza de trabajo”. Es un concepto muy empleado en esta ciencia y en otras en general, con diversos sentidos y acepciones.

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Esta capacidad de realizar trabajos es clave en el interés de la física en la energía, ya que esta disciplina estudia los sistemas de la naturaleza como acciones y reacciones en las que la materia se interrelaciona y la energía es transferida de un sistema a otro, de una forma a otra.

De hecho, la energía se rige de acuerdo a la Segunda Ley de la Termodinámica (en la Mecánica clásica, o sea, Newtoniana), que establece que la cantidad de energía del universo es siempre estable, permanente y no puede ni ser creada ni ser destruida, únicamente ser transformada.

Por otro lado, energía (E) y trabajo (W) son equivalentes, por lo que se miden en el mismo tipo de unidades: Joules o Julios (J), es decir, Newtons por metro (N/m).

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Existen diversas formas de energía, de las cuales podemos destacar las siguientes:

Energía cinética. Es la energía que poseen los cuerpos que están en movimiento, que tienen una velocidad.

Energía potencial. Es la energía contenida en un sistema físico o en un objeto y que puede luego transformarse en otras formas de energía.

Energía eléctrica. Es la energía que existe en presencia de partículas cargadas eléctricamente.

Energía magnética. Es la energía que generan las corrientes eléctricas y los materiales magnetizados (imanes)

Energía eólica. Es la energía producida por el empuje del viento.

Energía solar. Es la energía que emite el Sol en forma de radiación calórica y lumínica a través del espacio hacia los planetas del Sistema Solar.

Energía atómica o nuclear. Es la energía que proviene de las fuerzas que mantienen unidas a las partículas subatómicas.

Energía química. Es la energía que interviene en las uniones atómicas y las reacciones a nivel molecular.

Energía calórica o térmica.  Es la energía que se da con transferencias de energía causadas por las diferencias de temperatura.

Energía hidráulica. Es la energía que se obtiene del movimiento de grandes masas de agua, como pueden ser ríos, mareas o caídas de agua.

Energía luminosa. Es la energía electromagnética producida por ondas electromagnéticas en el rango visible (es decir, la luz).

Energía sonora. Es la energía que producen las onda del sonido.