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Trabajo de una fuerza.
Una manera de entender qué es una fuerza es pensar en una cañita voladora. Lo
que quiero decir es:

La mejor manera de
entender este dibujo...

... es pensarlo así.

O sea, como si fuera una especie de carrito a chorro o algo por el estilo.
El considerar que la fuerza F está generada por la acción de la cañita voladora
hace que el asunto se entienda mejor.Ahora, con esta idea en la cabeza, quiero que te imagines que bajo la acción de
esta fuerza el cochecito recorre una distancia d.

Esta es la distancia
recorrida por la
acción de la fuerza.
Durante todo el trayecto F se mantiene constante y el carrito va acelerando.
El trabajo que realizó la fuerza efe al moverse la distancia d se calcula haciendo
la cuenta efe por de. ( Esto es unadefinición )
Al trabajo realizado por una fuerza se lo suele poner con la letra L. ( De
Laborum ). Me queda.
L = F . d

Trabajo de
la fuerza F.

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Esto vale cuando la fuerza se mueve en al misma dirección del desplazamiento.
Pero podría pasar que la fuerza esté inclinada con respecto a la distancia d.
Fijate:

Ahora la fuerza
está inclinada.
Lo que hago en este caso es descomponer aF en dos direcciones: una así →, y
otra así ↑. Veamos. Si F forma un ángulo α con la distancia d tengo:

La fuerza así ↑ NO realiza trabajo. El cuerpo no se mueve en la dirección
vertical. ( No se levanta del piso ).
La componente que va así → SÍ hace trabajo, porque recorre la distancia d.
Como esta componente vale F ⋅ cos α, el trabajo que realiza vale:

L = F! ! ⋅ d
cos α
$⋅ # "
O,lo que es lo mismo:

F horizontal

Trabajo de
una fuerza.

L = F ⋅ d ⋅ cos α
Fuerza aplicada
al cuerpo.

Distancia
recorrida

Ángulo
entre F y d.

Atento. Esta es la hiper-archifamosa expresión que da el trabajo realizado por
una fuerza efe. En esta fórmula F es la fuerza que actúa, d es la distancia que
recorre y alfa ( MUY IMPORTANTE ) es el ángulo formado por la fuerza y ladistancia d.

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Ahora, fijate esto. La distancia d da la dirección de desplazamiento. Quiero
decir, d apunta para donde se está moviendo el cuerpo. Dicho de otra manera, la
distancia d es un vector. Este vector d siempre apunta para el lado donde va la
velocidad. Entonces, aprendete esta conclusión muy importante:

EL ANGULO ALFA QUE VA EN LA FORMULA
L = F.d . COS α ES EL ANGULOFORMADO
ENTRE LA FUERZA Y LA DISTANCIA d .
ESTO ES LO MISMO QUE DECIR QUE ALFA
ES EL ANGULO FORMADO ENTRE LA FUERZA
Y LA VELOCIDAD QUE TIENE EL CUERPO.

¿ EN QUÉ SE MIDE EL TRABAJO DE UNA FUERZA ?
El trabajo es F por d, de manera que se medirá en unidades de Fuerza por
unidades de distancia.
La fuerza la pongo siempre en Kilogramos fuerza o en Newton. La distancia la
puedo poner en metros. Asíque las unidades de trabajo que más se usan son:
[ L ] = Kgf ⋅ m

← Kilográmetro.

[L]=N⋅m

←

Joule.

Como 1 Kilogramo fuerza son 9,8 Newton, 1 Kilográmetro equivaldrá a 9,8 Joule.
¿ Qué tan grande es un trabajo de 1 joule en la realidad real ?.
Bueno, 1 Joule es el trabajo que realiza una fuerza de 1 Newton cuando se
desplaza 1 metro. Como 1 N son más o menos 0,1 kilogramosfuerza, si vos tenés
algo que pese 100 gramos y lo elevás a 1 m de altura, el L que realizaste vale 1
Joule.
En la práctica al levantar una calculadora a una altura de 1 metro, estás haciendo
un trabajo aproximado de 1 Joule.

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ALGUNAS ACLARACIONES ( Ver! )
La fuerza es un vector, sin embargo el trabajo no es un vector. No tiene
dirección, sentido, módulo ni nada de eso. No puedoexplicarte por qué esto es
así.
Por ahora solamente tomalo como que es así.
Sólo puede haber L cuando una fuerza se mueve. Una fuerza quieta no puede
realizar trabajo.
Hay fuerzas que no realizan trabajo aún cuando se estén moviendo. Es el caso de
las fuerzas que se trasladan en forma perpendicular a la trayectoria.
F no hace
trabajo.

Esto puedo entenderlo viendo que en realidad, F no se está...