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Física y Química Nueve errores al calcular trabajo, energía y potencia

Portada de Nueve errores al calcular trabajo, energía y potencia

Nueve errores al calcular trabajo, energía y potencia

✦ Los nueve errores que más cuestan puntos en energía: contar trabajo sin desplazamiento, usar la distancia que sea, mezclar joules con newtons y watts, olvidar el medio en la energía cinética, no elevar la velocidad al cuadrado, dejar los gramos, dividir el trabajo entre minutos…

Roadwise Consulting

Contenido modificado tras su publicación

Objetivo: Corregir los nueve errores más frecuentes al calcular trabajo, energía cinética, energía potencial y potencia.

9 min 12–15 años
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Nueve errores al calcular trabajo, energía y potencia

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Los nueve y su regla

Ilustración en estilo vectorial: una diana clavada, junto con ondas del mar, un gráfico de barras y un reloj de arena, sobre una cuadrícula técnica. Forma parte del apoyo didáctico de Lumbre.
Figura: una diana clavada. Acompaña el contenido «Nueve errores al calcular trabajo, energía y potencia».
Trabajo, Potencia , Energía
Video de apoyo en YouTube (canal: NEWTUBE FisicaTIC). Lumbre no aloja ni controla el contenido enlazado.
Nueve errores de energía, trabajo y potencia
ErrorCómo se ve en tu hojaCómo se arreglaLa regla que lo sostiene
Trabajo sin desplazamiento196 joules por sostener un costalPreguntar si el cuerpo se movióSi no hay distancia, el trabajo es cero
Distancia que seausar el camino torcido del carritoUsar la distancia en la dirección de la fuerzaSolo cuenta la componente que empuja
Unidades revueltasdecir que la potencia fue de 400 joulesWatt para potencia, joule para energíaEl watt es un joule por segundo
Medio olvidadoenergía cinética igual a masa por velocidad al cuadradoEscribir la fórmula completa con el medioLa energía cinética lleva un medio adelante
Velocidad sin elevarel doble de velocidad, doble energíaDuplicar velocidad cuadruplica la energíaLa velocidad entra al cuadrado
Gramos en la fórmula250 g sin pasar a kilogramosConvertir antes de multiplicarEl joule está construido con el kilogramo
Minutos en potenciadividir joules entre 5 minutosPasar el tiempo a segundosEl watt pide segundos
Potencia por energía«ese aparato tiene mucha energía porque es de 1200 W»La energía depende además del tiempoEnergía es potencia por tiempo
Eficiencia mayor que unoun motor con 120 por ciento de eficienciaRevisar que lo útil quepa en lo que entraNinguna máquina entrega más de lo que recibe

Los primeros cuatro son de lectura: no mirar si hubo desplazamiento, no mirar qué distancia se usa y no mirar las unidades. Los cinco restantes son de cálculo: el medio, el cuadrado, los gramos, el tiempo en segundos y la proporción de la eficiencia. Los dos grupos se arreglan con hábitos distintos, y ambos caben en una lista de cinco líneas.

La energía cinética y su cuadrado

Duplicar la velocidad de un auto no duplica su energía: la cuadruplica. Un auto de 1000 kilogramos a 10 metros por segundo tiene 50,000 joules; a 20 metros por segundo tiene 200,000. Por eso la distancia de frenado crece mucho más rápido que la velocidad, y por eso los límites de velocidad en zonas escolares no son un adorno. La cuenta es sencilla y vale la pena hacerla una vez con papel: masa por velocidad al cuadrado, todo entre dos.

Cómo crece la energía con la velocidad
VelocidadVelocidad al cuadradoEnergía de un auto de 1000 kg
10 m/s10050,000 J
20 m/s400200,000 J
30 m/s900450,000 J
5 m/s2512,500 J

Tiempo en segundos

Una bomba hace 980 joules en 2 minutos. Mucha gente divide 980 entre 2 y reporta 490, que no significa nada. Hay que convertir primero: 2 minutos son 120 segundos, y 980 entre 120 da 8.2 watts. La confusión cuesta caro porque 490 y 8.2 son números con la misma cara, y en opción múltiple los dos están.

Dos focos: uno de 9 watts y uno de 100 watts, encendidos ambos la misma hora. ¿Cuál afirma algo correcto?

¿Qué energía cinética tiene un cuerpo de 2 kg que va a 3 metros por segundo?

Una persona hace 600 joules en 10 segundos. ¿Cuál es su potencia?

Si la fuerza es perpendicular al desplazamiento, el trabajo que hace esa fuerza es cero.

Un kilowatt-hora es una unidad de potencia.

¿Cuántos joules de energía potencial tiene un cuerpo de 5 kg a 2 metros de altura, con g de 9.8?

¿Qué desarrollo omite la gravedad?

Marca la línea o las líneas con error y pulsa Comprobar.

Lista de revisión de cinco líneas

  1. Dirección

    ¿La fuerza y el desplazamiento van hacia el mismo lado?

Paso 1 de 5

Une el síntoma con el error

      ¿De qué tipo es el error?

      Arrastra cada ficha a su categoría (o tócala y luego toca la categoría). También puedes usar el teclado.

      Toma la velocidad a la que caminas y la de una bicicleta. Calcula cuántas veces más energía cinética tendría tu cuerpo en la bici usando solo el factor del cuadrado, sin conocer tu masa. Después dime qué significa eso para el casco.

      El cuadrado crece más rápido que la prisa

      Tu texto se guarda sólo en este dispositivo.

      ¿Ya viste tus nueve?

      Aquí se mira lo que ya fuiste acertando. Pulsa «Comprobar» para saber si puedes seguir.

      Soluciones comentadas

      Soluciones comentadas del apoyo
      ReactivoLo que hay que verPor qué
      Una persona hace 600 joules en 10 segundos. ¿Cuál es su potencia?Potencia es trabajo dividido entre tiempo600 entre 10 son 60 joules por segundo, o sea 60 watts.
      ¿Cuántos joules de energía potencial tiene un cuerpo de 5 kg a 2 metros de altura, con g de 9.8?masa por g por altura98 joules: 5 por 9.8 por 2. La misma cuenta con 10 metros daría 490.
      ¿Qué desarrollo omite la gravedad?Se revisa: «una maceta de 4 kg está a 3 metros: su energía potencial es 12 joules, porque 4 por 3 es 12».La línea marcada multiplica solo masa por altura y se olvida de g, que es lo que convierte el producto en energía. Los pasos la completan y llegan a 117.6 joules.

      ¿Dónde encaja este apoyo?

      Trazabilidad curricular del objeto
      CampoValor
      CategoríaApoyos de estudio › Secundaria › 2.º
      Nivel y gradoSecundaria · 1.º y 2.º (12-14 años)
      MateriaFísica y Química
      ColecciónApoyos de Física y Química · Secundaria · etapa Energía, trabajo y potencia
      Tipo de apoyoErrores típicos (errores-tipicos)
      Necesidad del alumno"Multiplico números pero no sé si saqué energía, trabajo o potencia"
      Duración10 min
      Dificultadintermedia
      Prerrequisitoapo-sec-fis-ene-01 · Energía, trabajo y potencia
      Siguiente apoyoapo-sec-fis-ene-03 · No confundas joule con newton con watt
      OA curricular relacionadomx-f6-mat-072-magnitudes-conversion-unidades, mx-f6-mat-105-resolver-dos-pasos, apo-sec-fis-fue-01
      Uso didácticoMarca los que ya te corrigieron. La cuarta columna es la regla con la que se resuelve cada uno sin pensar.
      AutorRoadwise Consulting
      Versión de contenido1

      Si quieres la explicación completa, ve por aquí

      Las respuestas y tu progreso se guardan sólo en este dispositivo. Contenido firmado por su autoría mediante Lumbre.

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