Trabajo (Física)

Páginas: 4 (778 palabras) Publicado: 25 de octubre de 2012
El trabajo, por sus unidades, es una forma de transferencia o cambio en la energía: cambia la posición de una partícula (la partícula se mueve). Éste cambio en la energía se mide a partir de todoslos efectos que la partícula sufre, para el trabajo, los efectos son todas las fuerzas que se aplican sobre ella (trabajo neto o trabajo total Wt).
El teorema del trabajo y la energía relaciona éstosdos conceptos:
El trabajo efectuado por la fuerza neta sobre una partícula es igual al cambio de energía cinética de la partícula *:
W = ∆K = K(2) - K(1)
Éste teorema facilita muchos cálculos deproblemas que involucran éstas propiedades.
 
Ejemplo. Una bala de 20 g choca contra un banco de fango, como se muestra en la figura, y penetra una distancia de 6 cm antes de detenerse. Calcule lafuerza de frenado F, si la velocidad de entrada fue de 80 m/s.

 
Se tienen como datos la rapidez inicial y la rapidez final, además de la masa de la bala como la cantidad desplazada mientras se leaplica la fuerza. Por el teorema del trabajo y la energía se puede encontrar el valor de esa fuerza:

 
La rapidez v(2) es el estado final (0 m/s), y la rapidez v(1) es el estado inicial antes deentrar al banco de fango (80 m/s). La masa de la bala es 20 g = 0.02 Kg. Entonces:

 
Ésto es igual al trabajo neto efectuado por todas las fuerzas. En éste caso, la única fuerza que actúa es la quedetiene a la bala (la fricción del fluído viscoso):
W = F*d = ∆K = - 64 J
 
Con d = 6 cm = 0.06 m:
F = - 64 J / 0.06 m = - 1066.67 N
 
Note que el signo negativo indica que la fuerza tienesentido opuesto al desplazamiento (como en la definición de trabajo).
 
*Enunciado obtenido de "Fisica Universitaria ", Sears - Zemansky, Young - Freedman, Volumen 1, novena edición.
 

Ejemplo.Un trabajador empuja una caja por el piso. La fuerza que ejerce forma un ángulo de 30º con la horizontal, como se muestra en la figura. La masa de la caja es de 100 Kg y el coeficiente de fricción...
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