Fórmula para el trabajo escalar de la fuerza considerando el ángulo entre la dirección de la fuerza y el desplazamiento
Se realiza trabajo cuando una fuerza mueve un cuerpo. Si la fuerza se aplica en un ángulo, se considera su proyección sobre la dirección del desplazamiento. El trabajo máximo se realiza cuando el ángulo alfa es de 0 grados, y el trabajo es nulo a 90 grados.
Fórmula de la potencia como la relación entre el trabajo y un intervalo de tiempo
La potencia indica la rapidez con la que se realiza un trabajo. Cuanto mayor es la potencia, más rápido se realiza la acción. La unidad de medida es el vatio (W).
Fórmula para la energía cinética de un cuerpo en movimiento de traslación
La energía cinética es la energía del movimiento. Depende de la masa del cuerpo y del cuadrado de su velocidad: si la velocidad se duplica, la energía aumenta 4 veces.
Fórmula para la energía potencial de un cuerpo en un campo gravitatorio
La energía potencial surge cuando un cuerpo se eleva por encima de un nivel de referencia. Cuanto más alto esté el cuerpo y más pesado sea, mayor será su energía almacenada.
Fórmula para la energía mecánica total de un cuerpo como la suma de la energía cinética y potencial
La energía mecánica total es la suma de la energía de movimiento (cinética) y de posición (potencial). En condiciones ideales (sin fricción), esta suma se mantiene constante: si una disminuye, la otra aumenta.
Fórmula para la ley de conservación de la energía: energía inicial más trabajo de fuerzas externas es igual a energía final
La energía no desaparece ni aparece de la nada, se transforma de una forma a otra. En un sistema cerrado, su suma total se conserva. Cuando actúan fuerzas externas, su trabajo $A_{\text{external}}$ se añade al cálculo.
Fórmula para la conservación de la energía mecánica total en un sistema ideal sin trabajo externo
Si no hay fricción, resistencia u otras pérdidas, la energía total se conserva: lo que había al principio permanece al final. Un ejemplo es el movimiento de un péndulo en el vacío.
Fórmula de la eficiencia como la relación entre el trabajo útil y el trabajo gastado
La eficiencia muestra qué parte del trabajo gastado fue útil. El resto son pérdidas (por ejemplo, debido al calentamiento, la fricción). Cuanto más cerca esté la eficiencia de 1, más eficiente será el sistema.
Fórmula de la eficiencia como la relación entre la energía útil y la energía gastada
La forma energética de la eficiencia: muestra qué fracción de toda la energía de entrada se convirtió en la salida deseada. Se utiliza, por ejemplo, en máquinas térmicas o aparatos eléctricos.