Trabajo Mecanico

TRABAJO MECANICO
DEFINICION:
En física la palabra trabajo no tiene el mismo significado que en el lenguaje cotidiano. Por ejemplo, cuando sostenemos una maleta estamos realizando un esfuerzo, pero no realizamos trabajo.
¿Qué es el trabajo?
Se define trabajo (W) como el producto de la fuerza aplicada (F) por la distancia (s) que recorre esa fuerza en su misma dirección:



A B
_ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _
F F


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
S

W = f * s
El trabajo es el producto de la fuerza aplicada por la distancia recorrida

Para que exista trabajo, desde el punto de vista físico, deben cumplirse dos condiciones:
• Que se ejerza una fuerza.
• Que esta se realicea lo largo de un desplazamiento que no sea perpendicular a la fuerza.
• Cuando la fuerza que se realiza tiene la misma dirección y sentido que el desplazamiento, el trabajo es positivo:
W = F · s
• Si esta fuerza tiene la misma dirección que el desplazamiento, pero sentido opuesto, su
valor es negativo:
W = -F · s


• Si la fuerza es perpendicular aldesplazamiento, el valor del trabajo es nulo:
W = 0
El trabajo depende del valor de la fuerza, del desplazamiento del cuerpo y de la dirección o ángulo que forme la fuerza aplicada con el desplazamiento.
Si la fuerza forma un ángulo comprendido entre 0° y 90°, el trabajo es positivo y varía desde su valor máximo (0°) hasta 0 (90°).
Si el ángulo está comprendido entre 90° y 180°, el trabajo esnegativo y varía entre 0 y el mayor valor negativo.
De forma general se puede expresar el trabajo en función del ángulo que forma la fuerza con el desplazamiento utilizando la función trigonométrica coseno de un ángulo (cos α):
W = F · s · cos α
La unidad de trabajo en el Sistema Internacional (SI) es el julio ( J)· Un julio es el trabajo necesario para trasladar una fuerza de 1 N un espacio de1 m.
1 J = 1 N · 1 m
Evidentemente, al ser el trabajo un intercambio de energía mecánica, las unidades de trabajo son las mismas que las de energía.




Signo del trabajo en función de las direcciones y sentidos relativos entre la fuerza ejercida y el desplazamiento
Signo del trabajo en función de las direcciones y sentidos relativos entre la fuerza ejercida y eldesplazamiento
S W>0
F

S W<0
F
S

F W=0

Representación gráfica del trabajo
La representación del módulo de la fuerza que actúa en la dirección y sentido del movimiento frente al desplazamiento de su punto de aplicación nos proporciona una manera de calcular el valor del trabajo realizado. El valor numérico del trabajo vendrá dado por el área de color verde en la figuraA.

Cuando el módulo de la fuerza es constante, el trabajo es el área de un rectángulo (fig. B). En el caso de una fuerza que sea, en módulo, directamente proporcional al desplazamiento (fig. C), el trabajo coincide con el área de color verde.

Trabajo con fuerza y trayectoria constantes.





El trabajo, en mecánica clásica, es el producto de una fuerza por la distancia querecorre y por el coseno del ángulo que forman ambas magnitudes vectoriales entre sí.




En mecánica el trabajo efectuado por una fuerza aplicada sobre un cuerpo durante un cierto desplazamiento se define como la integral del producto escalar del vector fuerza por el vector desplazamiento. El trabajo es una magnitud física escalar, y se representa con la letra W (del inglés Work) o L (deLabor) para distinguirlo de la magnitud temperatura, normalmente representada con la letra T.



Hay casos en los que el cálculo del trabajo es particularmente sencillo. Si el módulo de la fuerza es constante y el ángulo que forma con la trayectoria también es constante tendremos: Fuerza (F) por distancia (d) será igual a Trabajo (W).

Esto es por ejemplo una fuerza constante y una...