1 00:00:00,770 --> 00:00:06,790 Continuamos con la unidad 9, parte 2, vamos a hablar de la transferencia de energía. 2 00:00:10,669 --> 00:00:16,929 Cuando dos cuerpos interaccionan entre sí, se va a producir una transferencia de energía entre ellos. 3 00:00:17,589 --> 00:00:20,629 Esta transferencia se puede dar de distintas formas. 4 00:00:21,050 --> 00:00:25,929 Nos vamos a centrar en estudiar el trabajo y el calor. 5 00:00:25,929 --> 00:00:43,289 ¿Vale? Importante, no debemos confundir que el trabajo y el calor sean formas de energía, ¿vale? Sino que son métodos de transferencia de energía, ¿vale? Es la forma en la que vamos a transferir esta energía, ¿vale? 6 00:00:43,289 --> 00:01:08,349 Bien, vamos a empezar por el trabajo, ¿vale? Cuando hablamos de trabajo, cuando hablamos de trabajo estamos haciendo referencia a la energía que vamos a transferir a un cuerpo al aplicarle una fuerza. 7 00:01:08,349 --> 00:01:25,569 Y lo más importante, tiene que producirse un desplazamiento. Aplicamos una fuerza y se produce un desplazamiento. ¿En qué se va a medir? Pues como lo que estamos haciendo al fin y al cabo es transferir energía, la unidad de medida va a ser la misma. 8 00:01:25,569 --> 00:01:44,430 ¿Vale? Se va a medir en julios. ¿Cuál va a ser la expresión matemática que vamos a emplear? El trabajo, ¿vale? Que lo expresamos como W, va a ser esa fuerza aplicada por el desplazamiento que se va a producir debido a esa fuerza, ¿vale? F por X. 9 00:01:44,430 --> 00:01:52,290 En los casos que nosotros vamos a estudiar, tanto la fuerza como el desplazamiento se van a producir en la misma dirección, ¿vale? 10 00:01:52,310 --> 00:01:57,230 Si esto no fuera así, tendríamos que tener en cuenta el ángulo que hay, ¿vale? 11 00:01:57,269 --> 00:02:01,090 Pero al nivel en el que estamos nos centramos en esta forma más simple, ¿vale? 12 00:02:05,609 --> 00:02:14,169 Ejemplo, calcula el trabajo realizado al mover un objeto de 300 gramos 13 00:02:14,169 --> 00:02:23,629 Si lo que queremos desplazarlo es un 1,5 metros aplicando una fuerza de 6 newtons. 14 00:02:24,689 --> 00:02:32,090 Nosotros, la fórmula, sabemos que para calcular el trabajo es fuerza por desplazamiento. 15 00:02:32,550 --> 00:02:38,689 Nos están dando una masa, pero no se ve afectado en los cálculos de este problema, ¿vale? 16 00:02:38,689 --> 00:02:40,330 Así que es un dato que podemos ignorar. 17 00:02:40,330 --> 00:02:57,830 Fuerza, nos han dicho que son 6 newtons, pues nos ponemos 6 newtons, y se desplaza 1,5 metros, esa es la X, newtons, por metro son julios, ¿vale? 9 julios. 18 00:02:57,830 --> 00:03:06,990 En definitiva, realizar un trabajo lo que va a suponer es modificar el estado de un cuerpo 19 00:03:06,990 --> 00:03:13,289 Un cuerpo que en un inicio está parado va a pasar a ponerse en movimiento 20 00:03:13,289 --> 00:03:17,389 Y como consecuencia su energía se va a ver modificada 21 00:03:17,389 --> 00:03:25,289 Lo dicho, el trabajo y la energía se miden en julio, es la misma unidad 22 00:03:25,289 --> 00:03:49,819 ¿Eso significa que es la misma magnitud? No, ¿vale? Como hemos dicho, ¿vale? ¿Es la misma magnitud? No, ¿por qué? Porque como hemos dicho, ¿vale? La energía es una cosa y el trabajo lo que mide es ese intercambio de energía, ¿vale? Esa transformación de energía que se ha dado. 23 00:03:49,819 --> 00:04:02,020 Vale, en concretamente vale, el trabajo, esa variación de energía la mide porque ha habido una fuerza que ha producido un desplazamiento 24 00:04:02,020 --> 00:04:11,819 El trabajo no deja de ser una energía intercambiada, vale, a través de la aplicación de una fuerza 25 00:04:11,819 --> 00:04:15,719 ¿Cómo podemos ver entonces también el trabajo? 26 00:04:15,719 --> 00:04:18,759 El trabajo lo podemos ver como una variación de energía 27 00:04:18,759 --> 00:04:28,540 energía final menos energía inicial, una variación de energía. Siempre restamos la 28 00:04:28,540 --> 00:04:37,199 final menos la inicial. Se pueden dar dos situaciones, ¿vale? La variación de energía 29 00:04:37,199 --> 00:04:43,319 que podemos tener puede ser positiva o puede ser negativa. Cuando un objeto gana energía, 30 00:04:43,939 --> 00:04:48,560 ¿vale? Cuando nosotros ganamos, eso es bueno, por lo tanto es algo positivo, ¿vale? El 31 00:04:48,560 --> 00:04:56,500 trabajo va a dar lugar a que tenga signo positivo. Su energía al final va a ser mayor que la 32 00:04:56,500 --> 00:05:05,540 inicial, ¿vale? Final es mayor que la inicial, por lo tanto nos sale que es positivo. Un 33 00:05:05,540 --> 00:05:11,420 ejemplo, pues si tenemos un cohete, ¿vale? El motor le está dando energía al cohete 34 00:05:11,420 --> 00:05:18,420 para moverse. El cohete va ganando cada vez más energía para poder despegar. En cambio, 35 00:05:18,560 --> 00:05:26,220 Pero cuando estamos hablando de trabajo negativo, lo que está ocurriendo es que se está perdiendo energía, ¿vale? 36 00:05:26,220 --> 00:05:31,139 Entonces si perdemos es algo malo, por lo tanto es negativo, ¿vale? 37 00:05:31,199 --> 00:05:33,860 Como regla mnemotécnica. 38 00:05:34,300 --> 00:05:42,500 Eso quiere decir que si hemos perdido, al final tenemos menos energía que al inicio, de ahí el signo negativo. 39 00:05:43,240 --> 00:05:46,399 Un ejemplo, pues sería por ejemplo un paracaidista. 40 00:05:46,399 --> 00:05:58,259 Cuando está cayendo desde el cielo, ¿vale? En el momento que abre su paracaídas, lo que está haciendo es que la fuerza de rozamiento, ¿vale? Ese aire ya no puede pasar por el paracaídas, ya lo tiene más difícil. 41 00:05:59,660 --> 00:06:09,959 ¿Eso qué va a hacer? Que vaya frenando. Va frenando, va perdiendo energía. Y por lo tanto, el trabajo que se realiza es negativo, ¿vale? 42 00:06:09,959 --> 00:06:14,620 Lo ponemos esto desde el punto de vista del objeto que estamos analizando, ¿vale? 43 00:06:15,860 --> 00:06:19,819 En cuanto a la fuerza de rozamiento, importante, ¿vale? 44 00:06:21,259 --> 00:06:24,959 Solo la utilizaremos en los problemas cuando se nos indique, ¿vale? 45 00:06:25,120 --> 00:06:29,100 Habrá problemas que nos dirá que no se tengan en cuenta las fuerzas de rozamiento 46 00:06:29,100 --> 00:06:33,600 y otros en que nos especificarán que hay una fuerza de rozamiento, ¿vale? 47 00:06:33,639 --> 00:06:34,980 Entonces habrá que tenerla en cuenta. 48 00:06:35,439 --> 00:06:37,120 Vamos a ver los dos casos. 49 00:06:37,120 --> 00:06:48,819 Si no tenemos en cuenta el rozamiento, por ejemplo, nos preguntan el trabajo realizado por el motor de un coche de 1500 kilos 50 00:06:48,819 --> 00:06:54,279 Para alcanzar una velocidad de 20 metros por segundo, partiendo del reposo 51 00:06:54,279 --> 00:07:00,680 Este tipo de problemas, cuando ya estamos hablando de fuerzas, energías, trabajos y demás 52 00:07:00,680 --> 00:07:04,980 Estamos utilizando siempre, si os fijáis, unidades del sistema internacional 53 00:07:04,980 --> 00:07:15,860 Las masas van en kilos, las velocidades en metros segundos, el tiempo en segundos, el desplazamiento en metros. 54 00:07:17,300 --> 00:07:26,079 Pues analizamos, nos dice que ha alcanzado 20 metros segundos, pero importante, ha partido del reposo. 55 00:07:26,819 --> 00:07:28,860 Eso quiere decir que al principio está parado. 56 00:07:28,860 --> 00:07:56,740 Entonces, recordamos que la energía mecánica es la energía cinética más la energía potencial, en este caso es un coche que se está moviendo y no nos dice nada de la altura, por lo tanto la energía potencial no nos interesa, nos interesa solo la energía cinética, porque la energía potencial, la altura no cambia, por lo tanto va a ser siempre la misma. 57 00:07:56,740 --> 00:08:07,639 Entonces, en un inicio, la energía mecánica inicial es la energía cinética, que, como está parado, es 0. 58 00:08:08,839 --> 00:08:20,990 En el caso de, al final, ¿vale? La energía mecánica 2, aquí sí, es un medio de la masa por la velocidad al cuadrado. 59 00:08:20,990 --> 00:08:29,009 Aquí ya tenemos velocidad, nos lo indica, ¿vale? 20 metros por segundo es lo que ha llegado a alcanzar. 60 00:08:31,519 --> 00:08:44,039 Entonces, si calculamos, recordamos, para usar la calculadora es más cómodo utilizar 0,5 por 1.500 por 20 al cuadrado, 61 00:08:44,779 --> 00:08:49,940 esto nos da 3 por 10 elevado a 5, julios. 62 00:08:49,940 --> 00:08:58,409 El trabajo hemos quedado que es la energía final menos la energía inicial 63 00:08:58,409 --> 00:09:06,509 Entonces trabajo es igual a la energía final menos la energía inicial 64 00:09:06,509 --> 00:09:12,049 ¿Cuál es la energía final? Pues el instante 2 que hemos determinado nosotros 65 00:09:12,049 --> 00:09:18,850 3 por 10 elevado a 5 julios menos la energía inicial que es 0 66 00:09:18,850 --> 00:09:24,029 el motor le ha dado energía al coche para moverse 67 00:09:24,029 --> 00:09:25,809 entonces el coche ha ganado 68 00:09:25,809 --> 00:09:29,129 de ahí, el signo es positivo 69 00:09:29,129 --> 00:09:38,139 y aquí habríamos hecho el ejemplo 70 00:09:38,139 --> 00:09:41,759 otro, pues por ejemplo 71 00:09:41,759 --> 00:09:44,200 si nos preguntan el trabajo que se realiza 72 00:09:44,200 --> 00:09:47,720 para elevar un objeto de medio kilo 73 00:09:47,720 --> 00:09:56,480 que se encontraba a una altura de 1,3 metros hasta una altura de 2,9 metros, ¿vale? 74 00:09:57,700 --> 00:10:02,080 Nos están dando alturas, dos alturas distintas, ¿vale? 75 00:10:02,519 --> 00:10:07,299 Si solo nos dieran una altura, nos dijeran que se ha elevado tantos metros, ¿vale? 76 00:10:07,779 --> 00:10:12,799 También estaríamos hablando de que ha habido un incremento de energía potencial, ¿vale? 77 00:10:12,799 --> 00:10:35,139 O una disminución. Solo que, aquí nos dan dos datos, ¿vale? Nos dan una altura inicial y una altura final. Si no nos dijeran nada y nos dice que sea elevado, ¿vale? O que ha descendido X distancia, ¿vale? Una de las distancias, la que no nos dan sería cero, ¿vale? 78 00:10:35,139 --> 00:10:39,500 empleamos potencial gravitatorio 79 00:10:39,500 --> 00:10:41,840 podríamos emplear energía cinética 80 00:10:41,840 --> 00:10:43,919 pues a ver 81 00:10:43,919 --> 00:10:46,519 el objeto que se ha elevado 82 00:10:46,519 --> 00:10:47,759 pues ha tenido que mover 83 00:10:47,759 --> 00:10:48,679 y desplazar 84 00:10:48,679 --> 00:10:50,899 pero no nos están dando ningún dato de velocidad 85 00:10:50,899 --> 00:10:52,840 así que no los podemos utilizar 86 00:10:52,840 --> 00:10:53,899 los ignoramos 87 00:10:53,899 --> 00:10:54,840 ¿vale? 88 00:10:54,940 --> 00:10:56,299 en este ejemplo en concreto 89 00:10:56,299 --> 00:10:58,419 solo quiero hacer referencia 90 00:10:58,419 --> 00:10:59,620 a la energía potencial 91 00:10:59,620 --> 00:11:00,000 ¿vale? 92 00:11:01,240 --> 00:11:03,379 entonces si nosotros tenemos 93 00:11:03,379 --> 00:11:23,179 En este caso, ¿vale? Solo nos interesa la energía potencial, energía potencial al inicio, recordamos que la fórmula energía potencial es masa por gravedad por altura, la primera altura, la masa nos dicen que es 0,5, la gravedad no lo dice, ¿vale? 94 00:11:23,179 --> 00:11:29,940 pero se dará como dato del problema, 9,8 por la altura 1, la altura 1 es la primera, 95 00:11:30,299 --> 00:11:39,860 porque lo que hace es elevarse, entonces 0,5 por 9,8 por 1,3 serían 6,37 julios. 96 00:11:40,799 --> 00:11:48,419 Energía potencial 2, masa por gravedad por la segunda altura, 97 00:11:48,419 --> 00:11:56,179 0,5 por 9,8 por 2,9 98 00:11:56,179 --> 00:12:02,240 Y esto nos da 14,21 99 00:12:02,240 --> 00:12:12,740 El trabajo es la energía final menos la energía inicial 100 00:12:12,740 --> 00:12:25,720 14,21 menos 6,37, esto nos da 7,84 puntos. 101 00:12:29,370 --> 00:12:34,330 Bien, ¿qué pasa si tenemos en cuenta el rozamiento? 102 00:12:34,929 --> 00:12:39,190 ¿Vale? Porque hay casos en los que puede ser interesante estudiarlo. 103 00:12:40,149 --> 00:12:47,450 Si tenemos rozamiento, ¿vale? Eso quiere decir que va a haber parte de la energía que se va a transformar, ¿vale? 104 00:12:47,470 --> 00:12:50,750 Porque la energía no es que desaparezca, ¿vale? Sino que se transforma. 105 00:12:52,009 --> 00:12:59,750 ¿Y esto qué puede ser? ¿Cómo se pierde, entre comillas, esa energía? Pues es que se disipa en forma de calor, ¿vale? 106 00:12:59,750 --> 00:13:07,070 Si nosotros damos una patada a un balón, el balón se va a mover, pero va a llegar un punto que se detenga. ¿Por qué? 107 00:13:07,070 --> 00:13:22,850 Porque va perdiendo energía. ¿Qué le pasa con la energía? Ese rozamiento. ¿Y cómo es? Porque ese rozamiento va produciendo calor. Entonces, esa energía cinética que tiene en un inicio va disminuyendo por pérdidas de calor. 108 00:13:22,850 --> 00:13:28,220 Vamos a ver un ejemplo, ¿vale? 109 00:13:28,279 --> 00:13:31,779 Nosotros queremos deslizar un sofá de 80 kilos por el suelo 110 00:13:31,779 --> 00:13:35,500 Con una velocidad de 1,5 metros por segundo 111 00:13:35,500 --> 00:13:37,899 Hay una fuerza de rozamiento, ¿vale? 112 00:13:37,960 --> 00:13:39,840 Que está entre el sofá y el suelo 113 00:13:39,840 --> 00:13:43,259 Que es de menos 78,4 newtons 114 00:13:43,259 --> 00:13:44,720 Recordamos, ¿vale? 115 00:13:44,740 --> 00:13:49,720 Las fuerzas y el movimiento no dejan de ser vectores 116 00:13:49,720 --> 00:13:52,720 ¿Vale? Cuando hablamos de vectores eso significa que tienen 117 00:13:52,720 --> 00:13:56,139 Recordamos, una dirección, ¿vale? 118 00:13:56,379 --> 00:13:57,919 Que es donde está el vector 119 00:13:57,919 --> 00:13:59,840 Y luego tiene un sentido 120 00:13:59,840 --> 00:14:03,940 ¿Vale? Además de un módulo 121 00:14:03,940 --> 00:14:06,019 O también llamado magnitud 122 00:14:06,019 --> 00:14:07,820 Que es ese valor numérico, ¿vale? 123 00:14:07,919 --> 00:14:09,840 Cuán largo, cuán corto, ¿vale? 124 00:14:09,840 --> 00:14:10,940 Lo que vale ese vector 125 00:14:10,940 --> 00:14:15,200 El hecho de que la fuerza de rozamiento sea negativa 126 00:14:15,200 --> 00:14:19,139 Es porque si nosotros tenemos un sofá 127 00:14:19,139 --> 00:14:21,240 Lo pongo así como un rectángulo, ¿vale? 128 00:14:21,240 --> 00:14:41,259 El sofá lo estamos moviendo en este sentido, ¿vale? Es el sentido del vector velocidad, pero la fuerza de rozamiento, recordamos, importante, se opone al movimiento, por lo tanto, esta fuerza de rozamiento lo que ocurre es que tiene sentido contrario, ¿vale? 129 00:14:41,259 --> 00:14:46,480 Entonces esto a la hora de los cálculos tenemos que tenerlo en cuenta, ¿vale? 130 00:14:46,500 --> 00:14:48,759 Que tiene un signo menos. 131 00:14:49,679 --> 00:14:55,940 Bien, inicialmente el sofá se encuentra en reposo, ¿vale? 132 00:14:55,980 --> 00:15:03,980 Por lo que podemos suponer que la energía en un inicio, pues es pelo, ¿vale? 133 00:15:05,220 --> 00:15:10,179 La energía potenciada aquí ni pinza ni corta porque está todo en la misma superficie, ¿vale? 134 00:15:10,179 --> 00:15:14,620 es horizontal, no hay cambios de nivel, por lo tanto la energía potencial no va a cambiar, 135 00:15:14,620 --> 00:15:25,000 va a ser siempre la misma, no nos interesa. Bien, planteamos, la energía inicial es cero, 136 00:15:26,460 --> 00:15:31,580 no, perdón, la energía inicial no es cero, la energía inicial es la energía cinética, 137 00:15:32,360 --> 00:15:36,639 ¿vale? Que es lo que os estaba diciendo, porque la energía potencial es la que es 138 00:15:36,639 --> 00:15:57,679 ¿Vale? Disculpadme. Ahora bien, ahora sí la energía final ¿qué ocurre? Que se ha parado. Si se ha parado, ahora ya la energía final, la energía cinética también es cero. ¿Vale? La energía potencial es que no va a ir ya. ¿Vale? Por eso la consideramos que es cero. 139 00:15:57,679 --> 00:16:01,799 Porque es la misma al inicio y al final, no nos interesa. 140 00:16:02,460 --> 00:16:07,379 Entonces, si nosotros armamos las ecuaciones del sistema, ¿vale? 141 00:16:08,059 --> 00:16:13,700 Sabemos que la energía en un inicio tiene que ser igual a la energía final. 142 00:16:14,360 --> 00:16:15,879 La ley de conservación de la energía. 143 00:16:18,080 --> 00:16:18,639 ¿Vale? 144 00:16:19,080 --> 00:16:21,279 ¿Cuál es la energía final? 145 00:16:21,679 --> 00:16:24,200 Pues la energía final es cero. 146 00:16:27,679 --> 00:16:28,940 Una vez llega, se para. 147 00:16:30,519 --> 00:16:34,019 ¿Y cuál es la energía que hemos tenido aquí? 148 00:16:34,299 --> 00:16:38,960 Pues es la energía cinética más el trabajo. 149 00:16:43,570 --> 00:16:52,610 Si nos fijamos en la energía cinética, bueno, vamos a ver, lo he hecho en los apuntes de una forma, lo voy a hacer aquí de otra. 150 00:16:52,610 --> 00:16:54,470 Que me está gustando más ahora. 151 00:16:54,470 --> 00:17:04,470 Si sustituimos los valores, recordamos, energía cinética es un medio de la masa por la velocidad al cuadrado 152 00:17:04,470 --> 00:17:07,190 ¿Y el trabajo? ¿Cuál es la fórmula de trabajo? 153 00:17:07,470 --> 00:17:13,410 Recordamos, la fórmula de trabajo era fuerza por desplazamiento 154 00:17:13,410 --> 00:17:23,650 Aquí nos está preguntando, justifica si las transformaciones energéticas que han ocurrido, lo que hemos estado contando aquí 155 00:17:23,650 --> 00:17:36,950 Y la distancia recorrida por el sofá hasta detenerse, ¿vale? O sea que la incógnita que nos están preguntando va a ser la X, que es el dato que no sabemos, ¿vale? 156 00:17:36,950 --> 00:17:55,289 Pues vamos a sustituir por datos numéricos, aquí tenemos, tenemos que 0,5 por la masa, nos dice que son 80 kilos, la velocidad es 1,5 metros al cuadrado, 157 00:17:55,289 --> 00:18:09,829 Más la fuerza, ojo, la fuerza tiene signo negativo, esto sería menos 78,4 por ese desplazamiento, esto es igual a cero, ¿vale? 158 00:18:10,650 --> 00:18:24,769 Análisis de esto, nosotros al inicio, ¿vale? Tenemos una energía cinética inicial, pero algo tiene que pasar para que esa energía acabe siendo cero y se detenga. 159 00:18:25,289 --> 00:18:28,990 Si no hubiera algo que lo detuviera, primera ley de Newton, ¿vale? 160 00:18:29,529 --> 00:18:35,069 Si no hay ninguna fuerza que actúe, o el sumatorio de las fuerzas es cero, ¿vale? 161 00:18:35,609 --> 00:18:38,150 El objeto si está en movimiento, pues sigue en movimiento. 162 00:18:38,630 --> 00:18:41,109 ¿Qué ocurre en la realidad? Que hay un rozamiento. 163 00:18:41,109 --> 00:18:47,009 Ese rozamiento es lo que está haciendo que se pierda la energía, ¿vale? 164 00:18:47,970 --> 00:18:54,690 Como estamos planteando el caso en el que se detiene, pues es hasta cero, ¿vale? 165 00:18:54,690 --> 00:19:18,230 No queda ya nada de energía al final. Si despejamos, ¿vale? Nos queda que X es 0,5 por 80 por 1,5 al cuadrado partido de 78,4, ¿vale? 166 00:19:18,230 --> 00:19:29,049 Este término de aquí, ¿vale? El término del trabajo pasa aquí, está restando, pasaría ya sumando, ya se nos quitan los signos negativos y ya hacemos el cocido. 167 00:19:29,670 --> 00:19:44,400 Queda 1,15 metros, ¿vale? Es lo que consigue destaparse el sofá hasta que ya, debido a la fuerza de rozamiento, se detiene, ¿vale? 1,15 metros. 168 00:19:45,240 --> 00:19:53,160 Entonces, si no nos dicen nada del rozamiento, nosotros estamos en un planteamiento ideal, el rozamiento no existe. 169 00:19:53,160 --> 00:19:56,819 Si nos mencionan el rozamiento, pues hay que utilizarlo, ¿vale? 170 00:19:56,940 --> 00:20:02,880 Y acordaros de que, bueno, os lo daré, ¿vale? Que el signo es con menos, ¿vale? 171 00:20:03,079 --> 00:20:10,420 Lo más difícil de esto, obtener esta ecuación de aquí, ¿vale? 172 00:20:10,420 --> 00:20:18,299 Darse cuenta de que como el trabajo por dentro va a ser negativo, ¿vale? 173 00:20:18,319 --> 00:20:24,200 Porque viene de la fuerza, la energía cinética más ese trabajo va a dar cero. 174 00:20:24,799 --> 00:20:26,019 ¿Por qué es negativo el trabajo? 175 00:20:26,440 --> 00:20:29,119 Porque el sofá que se está moviendo, ¿qué está? 176 00:20:29,339 --> 00:20:31,200 Ganando o perdiendo energía. 177 00:20:31,839 --> 00:20:35,500 Perdiendo energía, como está perdiendo, el trabajo por dentro, ¿vale? 178 00:20:35,700 --> 00:20:36,579 Es negativo. 179 00:20:37,140 --> 00:20:39,859 No nos confundamos de ponerlo fuera, ¿vale? 180 00:20:40,420 --> 00:20:47,720 Pero bueno, ahí tenéis, podéis daros cuenta a lo largo del problema que si no se os van los signos es que algo ha pasado, ¿vale? 181 00:20:47,720 --> 00:20:52,039 En este caso que estamos calculando distancia, que debería darnos un número positivo, ¿vale? 182 00:20:52,140 --> 00:20:55,859 Si estamos calculando el trabajo y el trabajo nos da un número negativo, ¿vale? 183 00:20:55,920 --> 00:20:59,819 O una variación de energía nos sale negativa, pues a lo mejor es que tiene que ser así, ¿vale? 184 00:21:01,839 --> 00:21:03,380 Vamos con la potencia, ¿vale? 185 00:21:03,380 --> 00:21:08,319 La potencia es otra magnitud, o sea, bueno, otra magnitud, perdón, otro modo de transferir la energía, ¿vale? 186 00:21:08,319 --> 00:21:22,279 Que nos puede ser de utilidad, ¿vale? Entonces, no solo nos interesa saber cuánta energía se transmite, sino al ritmo al que se hace, si se hace con más potencia o menos potencia, ¿vale? 187 00:21:22,279 --> 00:21:25,960 Es la energía que se transmite por unidad de tiempo. 188 00:21:26,640 --> 00:21:38,440 La potencia se refleja con la letra P y es ese trabajo, esa cantidad de energía que se ha transferido partido del tiempo, es decir, por unidad de tiempo. 189 00:21:39,059 --> 00:21:43,759 En este caso la potencia emplea otras unidades distintas que son los vatios. 190 00:21:46,380 --> 00:21:48,779 Son las unidades en el sistema internacional. 191 00:21:48,779 --> 00:21:57,839 Los vatios no dejan de ser el equivalente al trabajo realizado de un julio en un segundo. 192 00:21:58,940 --> 00:22:03,380 Hay otras unidades, que es la que se emplea por ejemplo en los automóviles, que son los caballos. 193 00:22:04,259 --> 00:22:10,220 Un caballo de vapor es igual a 735,5 vatios. 194 00:22:10,220 --> 00:22:12,940 Vemos un problema, ¿vale? 195 00:22:12,940 --> 00:22:19,960 Un montacargas consigue elevar un peso de 500 kilos hasta una altura de 1,8 metros 196 00:22:19,960 --> 00:22:23,880 Y para ello ha tardado un tiempo de 35 segundos 197 00:22:23,880 --> 00:22:28,880 Calcula la potencia del montacarga en vatios y también en caballos de vapor 198 00:22:28,880 --> 00:22:30,720 Bien 199 00:22:30,720 --> 00:22:35,720 Pues en este caso, empleamos fórmulas 200 00:22:35,720 --> 00:22:37,119 ¿Vale? 201 00:22:37,119 --> 00:22:55,460 ¿Vale? Potencia es igual a trabajo partido de tiempo. Bueno, no tiene pinta de que tengamos que emplear para el trabajo variaciones de energía, porque si os fijáis, bueno, nos dan un cambio de altura, ¿vale? 202 00:22:55,460 --> 00:23:09,720 Pero nos están dando el peso. ¿El peso qué es? Bueno, nos están dando la masa. El peso es una fuerza, ¿vale? Entonces vamos a tener que desplazar un peso durante una distancia. 203 00:23:09,720 --> 00:23:23,460 en cuanto a energías 204 00:23:23,460 --> 00:23:24,400 que me he quedado a medias 205 00:23:24,400 --> 00:23:27,359 la energía cinética no nos están diciendo nada 206 00:23:27,359 --> 00:23:29,079 de velocidades en ningún momento 207 00:23:29,079 --> 00:23:31,400 por lo tanto las energías cinéticas las podemos 208 00:23:31,400 --> 00:23:32,940 ignorar, pero 209 00:23:32,940 --> 00:23:34,759 nos dan la altura 210 00:23:34,759 --> 00:23:37,539 es por lo que me he quedado a medias, como nos dan la altura 211 00:23:37,539 --> 00:23:39,180 podemos tener en cuenta 212 00:23:39,180 --> 00:23:41,059 una energía potencial 213 00:23:41,059 --> 00:23:45,720 si nos dicen que hemos elevado 214 00:23:45,720 --> 00:23:47,700 desde un punto 215 00:23:47,700 --> 00:23:56,279 1 a un punto 2, ese montacargas, ¿vale? De aquí a aquí nos están indicando que lo 216 00:23:56,279 --> 00:24:05,220 que hay son 18 metros, por lo tanto podemos decir que la altura 2 son 18 metros y que 217 00:24:05,220 --> 00:24:13,140 la altura 1, pues podemos poner aquí un 0, así quedamos tan a gusto, ¿vale? Entonces 218 00:24:13,140 --> 00:24:37,220 Sabemos que el trabajo es la energía final menos la energía inicial, solo estamos teniendo en cuenta la energía potencial, entonces esto sería m por g por h2 menos m por g por h1 partido del tiempo. 219 00:24:37,220 --> 00:24:42,920 ¿O qué ocurre? Que H1 es 0, por lo tanto todo este término vale 0. 220 00:24:43,740 --> 00:24:46,160 Esto si queréis lo podéis hacer aquí en apartaditos, ¿vale? 221 00:24:46,180 --> 00:24:51,160 Podéis hacer aquí la energía final y la energía inicial, ¿vale? 222 00:24:52,099 --> 00:24:53,759 Aquí puede resultar un poco muy bien. 223 00:24:54,900 --> 00:25:04,619 Esto sería, hemos quedado que son 500 por la gravedad que son 9,8 por la altura que son 18 metros. 224 00:25:04,619 --> 00:25:15,779 ¿Y cuánto tiempo tarda? Los 35 segundos. Esto da 2.520 vatios. 225 00:25:15,779 --> 00:25:27,500 Si lo queremos pasar a caballos de vapor, pues sabemos que podemos aplicar los factores de conversión. 226 00:25:27,819 --> 00:25:37,019 Sabemos que un caballo de vapor son esos 335,3 vatios. 227 00:25:37,019 --> 00:26:11,490 Y esto nos da, no es coma tres, es coma cinco, ¿vale? Hay una rata en los apuntes. Y esto da tres coma cuarenta y tres. Caballos de vapor. 228 00:26:11,490 --> 00:26:44,420 Vale, seguimos. Vamos con otra forma de transferir la energía que es el calor, ¿vale? Cuando dos cuerpos se encuentran en contacto y estos están a distinta temperatura, ¿vale? El que tiene mayor temperatura, ¿vale? Va a ceder energía al que tiene menos. 229 00:26:44,420 --> 00:26:55,940 ¿Hasta qué punto? Hasta que alcanzan un equilibrio térmico. Ese equilibrio térmico es que alcanzan la misma temperatura. ¿En qué se mide el calor? Pues en julios. 230 00:26:55,940 --> 00:27:03,579 Vale, recordamos, la energía térmica, vale, es la energía que se debe al movimiento de los átomos 231 00:27:03,579 --> 00:27:06,599 Son moléculas que hay dentro de un cuerpo, vale 232 00:27:06,599 --> 00:27:15,160 La temperatura a la que se encuentra un cuerpo y su energía térmica, vale, son magnitudes directamente proporcionales 233 00:27:15,160 --> 00:27:22,640 Es decir, que cuanto más temperatura tenga un cuerpo, eso quiere decir que el movimiento de sus partículas es mayor 234 00:27:22,640 --> 00:27:27,579 y que, por lo tanto, la energía térmica que posee también es mayor, ¿vale? 235 00:27:29,920 --> 00:27:32,339 ¿Cómo podemos definir, por lo tanto, la temperatura? 236 00:27:32,539 --> 00:27:37,480 Como una magnitud física que mide la energía térmica que tiene una sustancia. 237 00:27:38,599 --> 00:27:42,640 Como bien sabéis, ¿vale? Hay distintas formas de medir la temperatura. 238 00:27:42,980 --> 00:27:47,119 Nosotros utilizamos los grados Celsius, ¿vale? 239 00:27:47,819 --> 00:27:49,140 ¿De dónde viene esta unidad? 240 00:27:49,140 --> 00:28:10,799 Esta unidad se estableció como motivo de la observación del agua. Se puso cero en el punto en el que el hielo se convierte en agua líquida y pusieron el valor de 100 al punto de ebullición, el momento en el que el agua pasa de estado líquido a estado gaseoso. 241 00:28:11,759 --> 00:28:14,960 Esa es la escala que nosotros utilizamos cotidianamente. 242 00:28:15,079 --> 00:28:19,619 Otros países utilizan los grados Fahrenheit, que es otro tipo de escala. 243 00:28:20,359 --> 00:28:28,559 A nivel científico, la física utiliza el Kelvin, que además son las unidades del sistema internacional. 244 00:28:29,400 --> 00:28:34,079 Esta escala viene dada por el movimiento de las partículas. 245 00:28:34,079 --> 00:28:55,359 Es decir, que si tuviéramos que las partículas están totalmente quietas, estaríamos en el cero absoluto, ¿vale? Actualmente no se ha conseguido llegar al cero absoluto porque eso implicaría que hasta los electrones que están dentro del átomo se han detenido, ¿vale? Y pues eso ya es todo un mundo, ¿vale? 246 00:28:55,359 --> 00:29:01,319 ¿Cómo relacionamos los grados Celsius con los grados Kelvin? 247 00:29:01,539 --> 00:29:06,240 Bueno, pues lo que tenemos que saber es que cuando estamos hablando de 0 grados centígrados 248 00:29:06,240 --> 00:29:13,579 estamos haciendo referencia a 0.73 Kelvin, es la equivalencia 249 00:29:13,579 --> 00:29:27,519 Por lo tanto, si nosotros tenemos 25 grados centígrados, 25 más 273 nos dan 298 K. 250 00:29:29,460 --> 00:29:37,779 Aquí no hay que aplicar factores de conversión, aquí lo único que hay que hacer es sumar, porque tenemos un 0, por eso no se pueden aplicar los factores de conversión. 251 00:29:38,779 --> 00:29:42,920 0 grados son 273 K, importante. 252 00:29:44,480 --> 00:29:53,180 Bien, vamos a ver, nos queda ya poco para terminar esta parte, vamos a ver los efectos del calor y las formas que hay de transmisión del calor. 253 00:29:53,720 --> 00:29:57,259 Entonces, efectos del calor, puede dilatar los cuerpos, ¿vale? 254 00:29:57,259 --> 00:30:01,920 ¿Qué ocurre? Que cuando un cuerpo se calienta va a aumentar su tamaño. 255 00:30:02,619 --> 00:30:10,579 Esto se debe a que las partículas, como se están moviendo, cada vez están más agitadas porque tienen mayor temperatura 256 00:30:10,579 --> 00:30:31,740 Y este movimiento hace que se separen más unas de las otras, ¿vale? Y vayan aumentando así su tamaño. Por el contrario, si nosotros estamos enfriando un cuerpo, como esa agitación, ese movimiento va disminuyendo, esa separación entre partículas también va mermando, ¿vale? 257 00:30:31,740 --> 00:30:53,720 De hecho, esas son las que caracterizan a un líquido y un gas. Las partículas en un sólido están muy juntas, pegadas las unas a las otras en el modo de ir, que caracteriza a un sólido, que tiene la misma forma y el mismo volumen. Este no cambia. 258 00:30:53,720 --> 00:31:12,380 Bueno, cuando ya empieza a subir la temperatura y las partículas ya se empiezan a separar, como no están tan juntas, esa fuerza de unión que tienen se debilita, es menor, que hace que cuando estemos en estado líquido, el volumen se mantenga igual, pero la forma pueda variar. 259 00:31:12,380 --> 00:31:24,339 ¿Qué quiere decir esto? Que si yo tengo medio litro de agua, ese medio litro de agua, ya lo ponga en una pecera redonda o lo meta en una botella vertical, vamos a seguir teniendo medio litro. 260 00:31:24,640 --> 00:31:33,339 Pero la forma que he adquirido es variable. Y cuando ya estamos en el caso gaseoso, pues ya ni la forma ni el volumen es constante, ¿vale? Varía. 261 00:31:33,339 --> 00:31:55,220 Ahora, con el cambio de temperatura que ocurre en los cambios de estado, ¿vale? Si pasamos, recordamos, si pasamos de sólido a líquido es la fusión, de líquido a gaseoso es la vaporización o evaporación y por el contrario, si pasamos de gaseoso a líquido es la condensación y de líquido a sólido la solidificación, ¿vale? 262 00:31:55,220 --> 00:32:02,299 Cuando un cuerpo lo que está haciendo es absorber calor, se considera como un cambio progresivo. 263 00:32:03,059 --> 00:32:08,519 Y al contrario, si lo que está haciendo es presentar calor, se trata de un cambio regresivo. 264 00:32:10,779 --> 00:32:13,539 Vamos con los tipos de transferencia del calor, ¿vale? 265 00:32:13,579 --> 00:32:20,519 Tenemos tres tipos, la conducción, la convección y la radiación, ¿vale? 266 00:32:20,519 --> 00:32:31,559 Cuando hablamos de conducción, estamos hablando de un proceso en el que se va a transmitir el calor de un punto a otro, dentro de un sólido, ¿vale? 267 00:32:33,019 --> 00:32:41,220 Aquellos cuerpos que son capaces de transmitir el calor por su propio cuerpo, ¿vale? 268 00:32:41,940 --> 00:32:45,740 Estamos hablando de la conductividad térmica. 269 00:32:45,740 --> 00:32:53,700 Entonces podemos distinguir dos tipos de materiales, aquellos que son conductores y aquellos que por lo contrario son aislantes. 270 00:32:54,779 --> 00:33:04,400 ¿Cuáles son los conductores? Por ejemplo los metales. Aparte de conducir la electricidad, el calor también lo conducen bastante rápido. 271 00:33:05,700 --> 00:33:10,859 En cambio, los aislantes térmicos son sustancias que no lo transmiten. 272 00:33:10,859 --> 00:33:12,980 del todo no 273 00:33:12,980 --> 00:33:15,000 lo que pasa es que lo hacen muy 274 00:33:15,000 --> 00:33:16,519 muy despacio 275 00:33:16,519 --> 00:33:18,819 ¿por qué? 276 00:33:18,940 --> 00:33:21,019 pues porque tienen poros o fibras 277 00:33:21,019 --> 00:33:22,940 en su interior que impiden 278 00:33:22,940 --> 00:33:23,859 que esto ocurra 279 00:33:23,859 --> 00:33:26,480 un ejemplo es en el coche 280 00:33:26,480 --> 00:33:28,559 los plásticos diríamos que son 281 00:33:28,559 --> 00:33:30,519 aislantes, pero si 282 00:33:30,519 --> 00:33:32,259 tú dejas tu coche 283 00:33:32,259 --> 00:33:35,359 en verano al sol a 40 grados 284 00:33:35,359 --> 00:33:37,099 tú luego tocas el volante 285 00:33:37,099 --> 00:33:39,119 y por muy aislante que sea el plástico 286 00:33:39,119 --> 00:33:45,339 no es nada agradable coger el volante, ¿vale? ¿Por qué? Pues porque el coche se ha tirado 287 00:33:45,339 --> 00:33:50,579 al fin y al cabo muchas horas al sol, pero hay que tener cuidado porque si vas a coger 288 00:33:50,579 --> 00:33:55,420 la palanca de cambio, si tiene algún detalle metálico, ahí sí que te puedes quemar la 289 00:33:55,420 --> 00:34:03,180 mano, ¿vale? Ambos han conducido el calor, pero hay una diferencia muy grande entre un 290 00:34:03,180 --> 00:34:08,619 conductor y un aislante, ¿vale? De hecho, si coges cualquier recipiente del horno de 291 00:34:08,619 --> 00:34:12,519 silicona, si lo coges justo del horno, pues lo tienes que coger con protección porque 292 00:34:12,519 --> 00:34:17,400 también te puedes quemar. Está menos caliente, eso sí, que si cogieras la bandeja de hierro, 293 00:34:17,860 --> 00:34:26,400 ¿vale? Para que lo tenéis en cuenta. Y bueno, fijaros, está la fuente de calor que va transmitiendo 294 00:34:26,400 --> 00:34:35,579 el calor por todo el material. ¿Qué ocurre con la convección? La convección ocurre 295 00:34:35,579 --> 00:34:40,639 en los líquidos o en los gases y es como se va a transferir la energía de un punto 296 00:34:40,639 --> 00:34:47,460 a otro en cualquier líquido. ¿Cómo ocurre esto? Pues observamos. El líquido que se 297 00:34:47,460 --> 00:34:52,380 encuentra en la parte baja es el que se calienta, que es el que está en contacto con la fuente 298 00:34:52,380 --> 00:34:58,320 de calor. Como hemos comentado, cuando aumenta la temperatura, las partículas se agitan 299 00:34:58,320 --> 00:35:08,739 más y como se agitan más, se separan. Entonces, si nosotros en este mismo espacio, este de 300 00:35:08,739 --> 00:35:19,239 aquí está más caliente, ¿vale? Aquí las partículas que tenemos, pues como están 301 00:35:19,239 --> 00:35:27,179 más agitadas, se han separado. Que por el contrario, si no, estarían así, más juntitas. 302 00:35:27,719 --> 00:35:34,780 ¿Qué implica eso, que se hayan separado? Que por metro cuadrado o metro cúbico hay 303 00:35:34,780 --> 00:35:41,820 menos partículas. Y eso significa que es menos denso. Si algo es menos denso, ¿qué 304 00:35:41,820 --> 00:35:52,099 va a hacer? Si lo de su alrededor es más denso, va a ascender. ¿Vale? Es menos denso. 305 00:35:52,159 --> 00:35:56,480 El aire caliente es menos denso. ¿Vale? El agua caliente es menos densa. ¿Y qué hace? 306 00:35:57,119 --> 00:36:04,940 Pues asciende. ¿Y qué pasa? Que si tú te vas y estás en un fluido, pues no puede quedarse 307 00:36:04,940 --> 00:36:14,079 hay el vacío. Lo que está en otro sitio llega. ¿Y qué llega? El agua fría. El agua 308 00:36:14,079 --> 00:36:19,579 fría desciende. Y se vuelve a calentar. Y se vuelve a calentar y se generan lo que se 309 00:36:19,579 --> 00:36:31,079 conocen como corrientes de convección, ¿vale? En este proceso, atención, ¿vale? Aquí se 310 00:36:31,079 --> 00:36:37,820 transmite la energía, ¿vale? A través del transporte de materia, ¿vale? La materia 311 00:36:37,820 --> 00:36:44,500 se está moviendo y con ese movimiento es el que se está dando una transferencia de 312 00:36:44,500 --> 00:36:52,199 calor, ¿vale? Estas corrientes de convección es lo que hace que las placas tectónicas 313 00:36:52,199 --> 00:36:59,320 se muevan, ¿vale? El magma mucho más caliente que se encuentra en contacto con las capas 314 00:36:59,320 --> 00:37:06,679 más internas de la Tierra, se vuelve menos denso y asciende, y ese magma que se ha ido, 315 00:37:06,820 --> 00:37:11,039 ahí no se puede quedar eso vacío, el magma frío desciende, y se generan esas corrientes 316 00:37:11,039 --> 00:37:15,639 de convección y ese movimiento tectónico. ¿Dónde ocurre también? En la atmósfera, 317 00:37:16,840 --> 00:37:25,699 ¿vale? Hay corrientes atmosféricas y corrientes en el océano, ¿vale? Debido a esta forma 318 00:37:25,699 --> 00:37:31,980 de transferencia del calor. Y ya por último vamos a hablar de la radiación, ¿vale? En 319 00:37:31,980 --> 00:37:37,940 este caso es un proceso de transferencia de calor de cuerpos que emiten energía, y por 320 00:37:37,940 --> 00:37:42,619 lo tanto esto implica que también puede transmitirse allí donde no hay nada, que es el vacío, 321 00:37:43,840 --> 00:37:50,440 ¿vale? Los cuerpos, la energía que emiten estos cuerpos, ¿vale? Se considera energía 322 00:37:50,440 --> 00:37:58,880 radiante. Al principio del tema estudiamos los distintos tipos de energía. En este caso 323 00:37:58,880 --> 00:38:06,079 la energía que se está transmitiendo es mediante ondas electromagnéticas. Estas ondas 324 00:38:06,079 --> 00:38:14,079 pueden viajar por el vacío. Concretamente, ¿cuáles son las ondas que están transfiriendo 325 00:38:14,079 --> 00:38:23,980 este calor? Pues es la radiación infrarroja, ¿vale? Es esa radiación que ahora en invierno 326 00:38:23,980 --> 00:38:30,980 si dejamos el coche al sol, pues es un gusto luego coger el coche, ¿vale? Esas terracitas 327 00:38:30,980 --> 00:38:37,320 que están acristaladas y les da el sol, pues está muy bien dentro, ¿por qué? Pues por 328 00:38:37,320 --> 00:38:42,179 Esa radiación infrarroja pasa y se acumula ahí dentro, ¿vale? 329 00:38:43,300 --> 00:38:46,079 Y esto es la parte 2 del tema.