How does work...work? - Peter Bohacek

¿Cómo trabaja... el trabajo? - Peter Bohacek

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

Traductor: Emma Gon Revisor: Lidia Cámara de la Fuente

In Physics,

En Física,

the concepts of work and power help us understand

los conceptos de trabajo y potencia sirven para entender

and explain lots of things in our universe.

y explicar muchas cosas en nuestro universo.

Let's start with work.

Empecemos con el trabajo.

Positive work is the energy we put into a system,

El trabajo positivo es la energía que ponemos en un sistema

and negative work is energy that is transferred out.

y el trabajo negativo es la energía que se transfiere.

Think of positive work as money being added to your bank account,

Piensen en el trabajo positivo como el dinero que se suma a su cuenta bancaria

and negative work as money taken out.

y trabajo negativo como el dinero que sacan.

In the metric system,

En el sistema métrico,

work and energy are measured in Joules.

el trabajo y la energía se miden en joules.

As an example, let's take a beautiful, old, mechanical grandfather clock.

Como ejemplo, veamos este hermoso y viejo reloj mecánico del abuelo.

We transfer energy into the clock

Transferimos energía al reloj

when we turn the crank

cuando le damos cuerda

to raise the heavy metal cylinders inside the clock.

para izar los cilindros pesados metálicos del reloj.

When we do this, we are doing positive work,

Al hacerlo, realizamos trabajo positivo,

adding energy to the clock,

agregando energía al reloj,

and that energy is stored as gravitational potential energy.

energía que se almacena como energía potencial gravitatoria.

We can calculate the amount of work done by multiplying the force we apply

Podemos calcular la cantidad de trabajo hecho al multiplicar la fuerza que aplicamos

times the distance over which we apply the force.

por la distancia en la que aplicamos la fuerza.

To raise the metal cylinders,

Para izar los cilindros metálicos,

we need to apply a force equal to their weight.

necesitamos aplicar una fuerza igual a su peso.

That is, equal to the force of gravity

Esto es, igual a la fuerza de gravedad.

pulling downward on the cylinders.

que empuja hacia abajo los cilindros.

These cylinders weight 300 Newtons,

Estos cilindros pesan 300 newtons,

which is pretty heavy,

y esto es bastante pesado,

about as much as a small child,

tanto como un niño pequeño,

and if we lift them 1/2 meter,

y si los levantamos medio metro,

then we do 300 Newtons

entonces son 300 newtons

times 1/2 meter

por medio metro

or 150 Joules of work.

o 150 joules de trabajo.

Power is the rate at which energy is transferred.

La potencia es la tasa a la que se transfiere la energía.

When we say rate,

Cuando decimos tasa,

we mean the amount of energy transferred

queremos decir la cantidad de energía transferida

per unit of time.

por unidad de tiempo.

In the metric system, power is measured in

En el sistema métrico, la potencia se mide en

Joules per second,

joules por segundo,

or Watts.

o varios.

The term Watt goes back to James Watt,

El término vatio o watt viene de James Watt,

who came up with the concept of horsepower

quien propuso el concepto de caballos de potencia

to measure the amount of power

para medir la cantidad de potencia

produced by a typical work horse.

producida por un caballo de trabajo típico.

James Watt was a producer of industrial steam engines,

James Watt fue el inventor de las máquinas de vapor industriales,

and he wanted his potential customers

y quería que sus clientes potenciales

to be able to make comparisons

pudieran hacer comparaciones

between his steam engines and a familiar quanity,

entre sus máquinas de vapor y una cantidad familiar,

the power they could get from a working horse.

la potencia que podían obtener de una caballo de trabajo.

It was such a useful idea

Fue una idea tan útil

that the metric system unit for power, the Watt,

que la unidad del sistema métrico de potencia es el vatio (watt),

is named after James Watt.

acuñado en honor de James Watt.

Following in James Watt's footsteps,

Siguiendo los pasos de James Watt,

let's compare the amount of power it takes

comparemos la cantidad de potencia requerida

to run this grandfather clock

para que este reloj del abuelo funcione

to the power we'd need to run

con la potencia que necesitaríamos para

a bright, 100-Watt light bulb.

encender un foco de 100 vatios.

We can measure the power a person uses

Podemos medir la potencia que una persona

to wind the clock

emplea para darle cuerda al reloj

by dividing the amount of work they did

dividiendo la cantidad de trabajo realizado

by the time it took them to do it.

por el tiempo que toma hacerlo.

If it takes 1 minute, or 60 seconds,

Si toma 1 minuto o 60 segundos,

to lift the weights,

levantar las pesas,

then they are doing 150 Joules

son 150 joules

divided by 60 seconds,

divididos por 60 segundos,

or 2.5 Joules per second of work.

o 2,5 joules por segundo de trabajo.

They are adding energy to the clock

Están agregando energía al reloj

in the rate of 2.5 Watts.

a una tasa de 2,5 vatios.

You would need about 40 times as much

Necesitarían cerca de 40 veces lo mismo

to run a bright, 100-Watt light bulb.

para encender un foco de 100 vatios.

Before we let the clock run,

Antes de dejar que el reloj funcione,

the energy is stored

la energía se almacena

as gravitational potential energy of the cylinders.

como energía potencial gravitatoria de los cilindros.

It's like your bank account

Es como su cuenta bancaria

when you have just deposited money.

cuando han depositado dinero.

But if we let the clock run,

Pero si dejan funcionar el reloj.

the cylinders slowly move downward.

los cilindros se mueven lentamente hacia abajo.

Energy is leaving the clock.

La energía se va del reloj.

In fact, when the cylinders get to the bottom,

De hecho, cuando los cilindros llegan al fondo,

all the energy that we put in will have left.

toda la energía que pusimos se habrá acabado.

So how much power does the clock use?

¿Entonces cuánta potencia usa el reloj?

That is, how many Joules of energy per second leave the clock

Es decir ¿cuántos joules de energía por segundo se van del reloj,

if it takes 5 days for the cylinders to return to their original position?

si los cilindros necesitan 5 días para regresar a su posición original?

We can figure this out

Lo podemos calcular

because we already know how much work we did

porque ya sabemos cuánto trabajo hacemos

when we lifted the cylinders:

cuando levantamos los cilindros:

150 Joules.

150 joules.

But this time, it took 5 days rather than a minute.

Pero esta vez, tomó 5 días más que un minuto.

Five days is 5 times 24

Cinco días es 5 por 24

times 60

por 60

times 60 again

por 60 otra vez

or 432,000 seconds.

o 432 000 segundos.

So we divide the work done by the time

Entonces dividimos el trabajo hecho por el tiempo

and find the answer of about 0.00035 Joules per second,

y la respuesta es cerca de 0,00035 joules por segundo,

or about 0.35 milliwatts.

o cerca de 0,35 milivatios.

That's a tiny amount of power.

Eso un una potencia diminuta.

This clock uses so little power

Este reloj usa tan poca potencia

that you could run almost 300,000 clocks

que podrían tener casi 300 000 relojes funcionando

using the same power it takes to run one 100-Watt light bulb.

con la misma potencia requerida para encender un foco de 100 vatios.

That's right, you could run a clock in every house

Así es, pueden tener un reloj funcionando en cada casa

in a medium sized city with that much power.

en una ciudad mediana con toda esa potencia.

That's a pretty amazing conclusion

Esa es una conclusión bastante sorprendente

and it took knowledge of work

y conociendo el trabajo y

and power to figure it out.

la potencia lo podemos calcular.