Fisica: Trabajo Mecánico y Resultante

TRABAJO MECÁNICO

Se llama trabajo mecánico a aquel desarrollado por una fuerza cuando ésta logra modificar el estado de movimiento que tiene un objeto. El trabajo mecánico equivale, por lo tanto, a la energía que se necesita para mover el objeto en cuestión.

Un ejemplo simple de trabajo mecánico lo encontramos cuando un trabajador empuja una carretilla cargada con ladrillos desde un sector de una obra en construcción hacia otro. La persona aplica una fuerza para mover la carretilla:

por lo tanto, efectúa un trabajo mecánico.

La aplicación de dicha fuerza se mantiene

hasta que el hombre deja de empujar

la carretilla; una vez que deja de empujar,

la carretilla se detiene.

La fórmula que te permite calcular el trabajo mecánico efectuado al desplazar un cuerpo es:

W = F · d

Donde:

W = trabajo mecánico medido en Joules J.

F = fuerza medida en N.

d = distancia medida en m.

Se menciona que W es igual a la fuerza que se aplica por la distancia que se recorre. Esto se debe a que el trabajo mecánico supone que la fuerza se aplica en una determinada trayectoria.

Algo importante a tener en cuenta es que el trabajo mecánico puede ser:

positivo,

nulo,

negativo.

Trabajo mecánico positivo

Se considera que se realiza un trabajo mecánico positivo cuando la fuerza aplicada coincide en dirección y sentido con el desplazamiento del cuerpo.

La dirección y sentido en que se aplica la fuerza, coincide con la dirección y sentido del desplazamiento de la mesa. La persona realiza un trabajo mecánico positivo.

Cuando el trabajo es positivo, la fuerza y el desplazamiento forman un ángulo que va desde los 0° hasta los 89°, siendo máximo cuando la fuerza y el desplazamiento van en la misma dirección y sentido

Trabajo mecánico nulo

No se realiza trabajo mecánico cuando la dirección de la fuerza aplicada es perpendicular a la dirección en que ocurre el movimiento del cuerpo.

La dirección vertical en que se aplica la fuerza es perpendicular con la dirección horizontal del desplazamiento de la bandeja. La persona realiza un trabajo mecánico nulo.

Por ejemplo, cuando elevas una silla a una cierta altura y te mueves hacia adelante, la fuerza la realizas en dirección vertical y el movimiento es en dirección horizontal. Por lo tanto se considera que no has realizado trabajo mecánico.

Es decir W = 0 J

Tampoco se realiza trabajo mecánico si se aplica una fuerza a un cuerpo y este no se desplaza.

Cuando el trabajo es nulo, la fuerza y el desplazamiento forman un ángulo de 90°, por lo que el cos 90° = 0, demostrando que el trabajo es cero.

Trabajo mecánico negativo

Cuando la fuerza aplicada al cuerpo actúa en forma contraria al movimiento del mismo se considera que se realiza un trabajo mecánico negativo

Tanto la fuerza como el desplazamiento se realizan en dirección horizontal, pero en sentido contrario. La persona realiza un trabajo mecánico negativo.Cuando el trabajo es negativo, la fuerza y el desplazamiento forman un ángulo mayor a 91° hasta los 180°, siendo máximo, pero de forma negativa cuando el ángulo es 180, pues cos 180° = -1

TRABAJO RESULTANTE

Trabajo resultante es la suma algebraica de los trabajos de las fuerzas individuales que actúan sobre un cuerpo en movimiento.

La realización de un trabajo necesita la existencia de una fuerza resultante.

Para distinguir la diferencia entre trabajo positivo y negativo se sigue la convención de que el trabajo de una fuerza es positivo si el componente de la fuerza se encuentra en la misma dirección que el desplazamiento y negativo si una componente de la fuerza se opone al desplazamiento real.