El trabajo de una fuerza es una cantidad relacionada con la transferencia de energía para realizar una actividad, generando desplazamiento.
El trabajo de una fuerza es una cantidad relacionada con la energía transferida a través de la aplicación de cualquier fuerza, que es capaz de generar desplazamiento. A diferencia de la palabra utilizada en la vida cotidiana, que se relaciona con una actividad o servicio que se puede realizar sin esfuerzo físico.
En este sentido, conviene imaginar aquí el ejemplo de un coche averiado que hay que empujar. Cuando ejercemos fuerza sobre el vehículo, éste se desplaza gracias a la energía cinética que adquiere.
Así, esta energía, que hace que el coche se mueva, se transfirió a través del trabajo realizado por una fuerza. En conclusión, entonces, el trabajo de una fuerza puede entenderse como la energía utilizada para que ocurra una actividad.
Trabajo de una fuerza, ¿qué es?
El trabajo de una fuerza es una cantidad utilizada por la Física para medir la transferencia o transformación de energía. Sin embargo, la unidad de esta magnitud se conoce como joule, y el trabajo de una fuerza también equivale a la variación de la energía cinética y potencial de un cuerpo o sistema de cuerpos.
Así, cuando un cuerpo recibe esta fuerza, la energía almacenada en ese cuerpo se transforma en otras formas de energía. Por ejemplo: cuando elevamos un objeto del suelo a cierta altura, la energía de los músculos se transfiere al objeto que, al elevarse, presenta una cantidad de energía gravitatoria .
El trabajo se calcula a partir de la distancia que recorre un cuerpo. En este sentido, el cálculo se realiza teniendo en cuenta la distancia recorrida en el mismo sentido que la fuerza responsable de este trabajo, es decir, el trabajo es igual a la proyección del vector fuerza sobre el sentido de la distancia que recorre un cuerpo. .
Cálculo del trabajo realizado por una fuerza.
El cálculo del trabajo de una fuerza se obtiene de la multiplicación del módulo de esta fuerza por la distancia recorrida y por el coseno del ángulo que acaba formándose entre la fuerza (F) y la distancia (d). Siguiente: W=F⋅d⋅cosθ.
Sin embargo, se puede notar que el trabajo es inexistente cuando el ángulo formado entre las magnitudes es igual a 90°, es decir, cuando el ángulo es recto. Esto sucede porque el coseno de este ángulo es igual a cero.
tipos de mano de obra
El trabajo de una fuerza se divide entre:
Motor y trabajo duro
Este tipo de trabajo siempre se realiza a favor del movimiento de un cuerpo, generando energía cinética. Por otro lado, se denomina trabajo resistente, aquel en el que la fuerza aplicada es contraria al movimiento, reduciendo así la energía cinética o transformándola en otro tipo de energía, como la térmica .
Sin embargo, en el trabajo motor, los vectores de fuerza y desplazamiento son paralelos, formando un ángulo de 0°. En el trabajo resistente, el ángulo formado entre la fuerza y el desplazamiento forma un ángulo de 180°, siendo así opuesto.
Por ejemplo,
- Al empujar un carrito de supermercado, se realiza una forma de trabajo motor.
- Al subir una escalera, el peso es responsable de hacer un trabajo duro.
trabajo de fuerza con peso
El trabajo de esta fuerza se mide por la cantidad de energía requerida para elevar un cuerpo con una masa dada (m) a una altura (h) en una región con gravedad , representada por la letra G:
T = mgh
Dónde,
M – masa del cuerpo en kg
G – gravedad (m/s²)
H – altura (m)
fuerza electrica
En principio, el cálculo de en este ejemplo se obtiene del producto entre la magnitud de la carga y la diferencia de potencial eléctrico. La unidad de medida utilizada es el voltio. En este sentido tenemos la fórmula: T = q ΔU
Dónde,
τ – trabajo (J)
q – carga eléctrica (C)
ΔU – diferencia de potencial (V)
Trabajo de una fuerza variable
Sin embargo, este caso se explica y calcula a partir de la gráfica que relaciona dos magnitudes: la fuerza y el desplazamiento que sufre el cuerpo. Ejemplo:
Teorema del trabajo y la energía cinética
Este teorema se relaciona con la cantidad de trabajo ejercido sobre un cuerpo o sobre un sistema de cuerpos, de acuerdo con su cambio en energía cinética.
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