La fuerza de trabajo, en física, se define según la cantidad de energía utilizada para realizar una determinada actividad.
Para comprender acerca de la fuerza de trabajo, que es muy utilizada en diversas materias de la física , es necesario comprender previamente qué es el trabajo. Entonces, profundice su conocimiento a continuación.
Básicamente, el trabajo representa la energía que se transfiere de un cuerpo a la aplicación de una fuerza, que generalmente ocurre durante el desplazamiento. Es decir, el trabajo se considera una cantidad física relacionada con la fuerza.
Además, aunque la fuerza de trabajo y el desplazamiento son vectores, en general, el trabajo es una cantidad escalar. Por lo tanto, esto significa que está representado por una unidad de medida y tiene un valor numérico.
Mientras tanto, según el Sistema Internacional de Unidades, su unidad de medida es Nm, conocida como joule (J) . El nombre fue elegido por un físico que contribuyó mucho a los estudios de física, llamado James Prescott Joule (1818 – 1889).
Cálculo y utilidad de la fuerza de trabajo
La fórmula utilizada para calcular la fuerza de trabajo es T = F . d . cos θ. Así, la F representa la fuerza en newtons, la d representa el desplazamiento en metros y el cos es el ángulo formado entre la F y la d.
Con esto, los resultados obtenidos a través de los cálculos contribuyen a varios estudios. Además, existen varios tipos de fuerza y, en consecuencia, cada uno de ellos tiene sus propias características.
Sin embargo, debe saber que la energía es de suma importancia en el cuerpo para que pueda realizar el trabajo. Mientras tanto, es posible observar en nuestra vida cotidiana que muchas actividades que realizamos dependen de una energía.
Por tanto, cuando un cuerpo realiza trabajo, parte de su energía se transforma en otro tipo de energía.
dirección de desplazamiento
En resumen, es correcto decir que se realiza trabajo cuando la fuerza tiene la misma dirección que el desplazamiento. Por tanto, el resultado de una fuerza en sentido contrario es negativo.
En este sentido, no existe trabajo si el ángulo entre la fuerza y la distancia es igual a 90º , ya que el coseno es cero. En otras palabras, las fuerzas perpendiculares de desplazamiento no realizan trabajo.
Cuando se trata del movimiento de un cuerpo, tenemos trabajo motor (a favor del movimiento) y trabajo resistente (opuesto al movimiento). En el primer caso, lo que ocurre es el aumento de la energía cinética . En el trabajo resistente, sin embargo, tenemos la reducción o incluso la transformación de una energía en otra.
tipos de mano de obra
Como se dijo anteriormente, existen varias fuerzas y cada una tiene sus particularidades e importancia, a saber:
Fuerza constante
La fuerza constante es la más común, definida por la fórmula: T = Fd . Es ella quien produce el desplazamiento. Por lo tanto, su significado es lo que decide si la obra es negativa o positiva.
fuerza de peso
En resumen, es el trabajo definido por la cantidad de energía que se necesita para levantar un cuerpo del suelo. En este caso, se utiliza la gravedad . Además, este tipo de fuerza se utiliza cuando se lanza un cuerpo desde cierta altura, provocando su desplazamiento.
En cambio, si el cuerpo está cayendo significa que el trabajo es motor. Si el cuerpo está siendo levantado, entonces tenemos un trabajo duro.
Su fórmula es P = mg . Sin embargo, su trabajo se calcula mediante: T = mgh . Donde, m es la masa del cuerpo, g es la gravedad y h es la altura. Cada uno usa su propia unidad de medida.
Energia electrica
El trabajo de una fuerza eléctrica se realiza con carga y potencial eléctrico . Entonces la fórmula es: T = q. tu delta
- T – trabajo (J)
- q – carga eléctrica (C)
- DeltaU – la diferencia entre el potencial – (voltios)
fuerza de trabajo variable
Como se vio anteriormente, los cálculos anteriores se utilizan para fuerzas constantes, en el caso de trabajo por una fuerza variable. En este caso, se usa el gráfico F/d , que es básicamente un gráfico que se usa para relacionar la fuerza con el desplazamiento.
Teniendo un gráfico F/d es posible tener resultados calculando el área del gráfico.
fuerza elástica
En el caso de la fuerza elástica , se utiliza un resorte, que hace que cambie de longitud, pero luego vuelva a su tamaño normal. Por lo tanto, no es una fuerza constante.
El trabajo realizado por la fuerza elástica es conservativo , ya que no depende de la trayectoria. Además , su trabajo está definido por la fórmula: T = k.x²/2.
Por lo tanto, k es la constante elástica del resorte y x es la deformación del resorte. El resultado es positivo siempre que el resorte vuelve a su tamaño real y negativo si se comprime.
Teorema del trabajo y la energía cinética
En resumen, es la cantidad de trabajo que se le aplica a un cuerpo teniendo en cuenta su energía cinética. Recordando que todo trabajo trae consigo una variación en la energía cinética, ya sea aumentándola o disminuyéndola.
En otras palabras, el cambio en la energía cinética es similar al trabajo realizado. Por lo tanto, un cuerpo solo puede cambiar su energía cinética si se ha realizado un trabajo sobre él.
¿Te gustan las materias de física? Así que lea ahora sobre las Leyes de Kepler, ¿qué son? Definición, característica y Gravitación Universal