TRABAJO (W)

TRABAJO

En física trabajo tiene un significado muy específico. Mecánicamente, el

trabajo implica fuerza y desplazamiento, y usamos la palabra trabajo para

describir cuantitativamente lo que se logra cuando una fuerza mueve un

objeto cierta distancia.

El trabajo efectuado por la fuerza constante que actúa sobre un objeto es

igual al producto de las magnitudes del desplazamiento y el componente de la

fuerza paralelo a ese desplazamiento.

Existen dos tipos de fuerzas las cuales se pueden representar en:

1. A nivel Vectorial: Producto punto y producto cruz. La fórmula

requerida para descubrir dicho trabajo es:

W = F . d . cos(X)

2. A nivel Escalar: W = F . d

Si no hay desplazamiento, no se efectúa trabajo: W = 0

Para una fuerza constante en la dirección del desplazamiento,

W = F . d

Para una fuerza constante angulada respecto al desplazamiento,

W = (F . cos (X))d

Si la fuerza, o un componente de fuerza, actúa en la dirección opuesta al

desplazamiento, el trabajo es negativo, porque el término coseno es negativo.

Las unidades del trabajo se pueden determinar mediante la acción de W = F .

d. Con la fuerza en newtons y el desplazamiento en metros, el trabajo tiene la

unidad de newton-metro (N . m). Esta unidad recibe el nombre de joule (J),

que se pronuncia “yul”, se llama así en honor a James Prescott Joule (1818-

1889), un científico inglés que investigó el trabajo y la energía.

El trabajo total o neto es el trabajo efectuado por todas las fuerzas que

actúan sobre el objeto; es la suma escalar de esas cantidades de trabajo.

n ejemplo de fuerza variable que sí efectúa trabajo la observamos si una

fuerza que aplicada Fa estira un resorte. Conforme el resorte se estira (o

comprime), su fuerza de restauración (que se opone al estiramiento o a la

compresión) se vuelve cada vez mayor, y es preciso aplicar una fuerza más

grande.

Fs = kx (fuerza del resorte ideal) Cuanto mayor sea el valor de k, más

rígido o más fuerte será el resorte.

La relación expresada por la ecuación de la fuerza del resorte se cumple

sólo con resortes ideales, los cuales se acercan a esta relación lineal entre

fuerza y desplazamiento dentro de ciertos límites. Si un resorte se estira

más allá de cierto punto, su límite elástico, se deformará permanentemente

y dejará de ser válida la relación lineal.