Trabajo

Trabajo
El trabajo es una magnitud física escalar  y se expresa en unidades de energía, esto es en julios o joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades (1 J = 1 N*m).
El newton es la unidad de fuerza del Sistema Internacional (SI) que equivale a la fuerza necesaria para que un cuerpo de 1 kilogramo masa adquiera una aceleración de un metro por segundo cada segundo (lo mismo que decir “porsegundo al cuadrado”). Su símbolo es N.
Por lo tanto, 1 joule es el trabajo realizado por una fuerza de 1 Newton al desplazar un objeto, en la dirección de la fuerza, a lo largo de 1 metro.
Aparece aquí la expresión “dirección de la fuerza” la cual puede ser horizontal. Oblicua o vertical respecto a la dirección en que se mueve el objeto sobre el cual se aplica la fuerza.
En tal sentido, la“dirección de la fuerza” y la “dirección del movimiento” pueden formar un ángulo (o no formarlo si ambas son paralelas).
Si forman un ángulo (α), debemos incorporar ese dato en nuestra fórmula para calcular el trabajo, para quedar así:

Lo cual se lee: Trabajo =  fuerza por coseno de alfa por distancia

Lo cual se lee: Trabajo =  fuerza por coseno de alfa por distancia
En la fórmula para calcular eltrabajo, algunos usan la letra W en lugar de T.
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.


Importancia del ángulo en el trabajo
Como hemos visto, en la ecuación de trabajo el último es una función conseno aplicada a un ángulo. Este ángulo nospermite saber cuándo el trabajo es negativo, cuando es positivo y cuando es nulo
En el primer caso 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 ( ángulo entre ellos 0, cos 0° =1)
En el segundo caso cuando el trabajo es negativo, la fuerza yel 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
En el tercer caso 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.









Potencia del trabajo
La potencia se puede entender como la rapidez con la que seefectúa trabajo y se define como el trabajo realizado por unidad de tiempo. La potencia mecánica se simboliza con la letra P
La potencia se puede entender como la rapidez con la que se efectúa trabajo y se define como el trabajo realizado por unidad de tiempo. La potencia mecánica se simboliza con la letra P
P = W/Δt
También la potencia la podemos expresar en término de la velocidad, para cuando lafuerza es constante
P =F v
Las unidades para la potencia en el S.I son el Watts, el cual se define como Joule/s, de esta manera las equivalencias de otras unidades con el Watts son:
1 kW= 1000 W
1 Hp=746 W
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 aplicauna 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 (es decir, de desarrollar el trabajo mecánico), la carretilla se detiene.




Ejercicio:
Un remolcador ejerce una fuerza paralela y constante de 4.000 N sobre un barco y lo mueve una distancia de 15 ma través del puerto. ¿Qué trabajo realizó el remolcador?
Datos:
F = 4.000 N
d = 15 m
T = x
Fórmula
T = F • d
Entonces
T = 4.000 N x 15 m = 6.000 J
Respuesta: El remolcador realizó un trabajo equivalente a 6.000 J.
Trabajo de una fuerza constante
El trabajo realizado por una fuerza constante es igual al producto de la componente de la fuerza a lo largo de la dirección del desplazamiento por...