TRABAJO Y
ENERGÍA:
El Trabajo es el
producto de la fuerza por el desplazamiento que ha realizado esta.
La fórmula del trabajo es la siguiente:
La unidad de medida del trabajo es el Joule que se simboliza con la letra J.
EJEMPLO:
Se aplican dos fuerzas a una caja de 2 Kg sobre una superficie
horizontal con una fuerza de
F1 = 5 N y otra fuerza de F2 = 10 N, que
produce un desplazamiento de 1,8 m. La superficie tiene un coeficiente de
fricción de 0,2.
¿Qué trabajo ha realizado cada una de las fuerzas? ¿Qué trabajo
final se ha realizado?
En primer lugar vemos
que trabajo ha realizado la primera fuerza aplicada, la de 5 N:
Cómo la fuerza tiene la
misma dirección y sentido del movimiento el ángulo será 0.
Ahora buscaremos el
trabajo que ha ejercido la segunda fuerza, la de 10 N:
El peso y la fuerza
normal no ejercen ningún trabajo ya que no tienen ninguna implicación en el
movimiento. Aun así, lo podemos comprobar.
Pero antes tendremos
que encontrar el valor del peso y la fuerza normal, teniendo en cuenta que las
dos fuerzas son iguales:
Estas dos fuerzas
ejercen un ángulo de 90º la fuerza normal y de 270º el Peso con el movimiento,
así, comprobamos:
Como el coseno de 90 y el de 270 son igual a 0, estos dos
trabajos también son igual a 0.
Finalmente,
debemos encontrar el trabajo que ejerce la fuerza de rozamiento. Para ello
primero deberemos encontrar la fuerza de rozamiento:
El trabajo de la fuerza
de rozamiento tendrá un ángulo de 180º con el movimiento, así aplicamos la
fórmula:
Finalmente debemos
obtener el trabajo final con un sumatorio de los trabajos obtenidos:
Otra forma de
calcularlo, será calculando primero la fuerza total, y luego encontrando el
trabajo:
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