Trabajo mecánico
Física
Conceptos clave
- El trabajo es la energía transferida cuando una fuerza mueve un cuerpo.
- Depende de la fuerza, del desplazamiento y del ángulo entre ambos.
- Se mide en julios (1 J = 1 N m).
- Solo la componente de la fuerza en la dirección del movimiento hace trabajo.
Fórmula del trabajo
- .
- = ángulo entre la fuerza y el desplazamiento.
- Si la fuerza va en la dirección del movimiento (): .
Trabajo positivo, negativo y nulo
- Positivo: la fuerza favorece el movimiento ().
- Negativo: la fuerza se opone al movimiento (, p. ej. el rozamiento).
- Nulo: la fuerza es perpendicular al movimiento (), como la normal o la centrípeta.
Trabajo con fuerza variable
- Es el área bajo la gráfica fuerza-desplazamiento.
- Para un resorte (ley de Hooke) el área es un triángulo: .
- Se suman áreas positivas y negativas según el signo de la fuerza.
Ejemplo resuelto
- Problema: se arrastra una caja 5 m con una fuerza de 40 N que forma 60° con el suelo. Halla el trabajo.
- .
- Como : .
En el examen IB
- No olvides el : solo la componente en la dirección del movimiento trabaja.
- Una fuerza perpendicular al movimiento (normal, centrípeta) hace trabajo cero.
- El rozamiento hace trabajo negativo (retira energía cinética).
- El trabajo es la energía transferida: mismas unidades que la energía (J).