Lexia: Trabajo realizado por una fuerza constante.

El trabajo (W) es el resultado energético de una fuerza, cuando produce un desplazamiento.

W=FS

Donde:

W: es el trabajo

F: es una fuerza constante

S: es el desplazamiento.

¿Qué ocurre cuando la fuerza no es paralela al desplazamiento?

Si dibujamos el triángulo formado por el vector y sus componentes rectangulares:

$s e n θ = \frac{F_{y}}{F}$

$F s e n θ = F_{y}$

$F_{y} = F s e n θ$

También:

$\cos θ = \frac{F_{x}}{F}$

$F \cos θ = F_{x}$

$F_{x} = F \cos θ$

La componente horizontal (Fx) y la componente vertical (Fy) de una fuerza, la calcularemos de esta manera, siempre y cuando el ángulo conocido sea con la horizontal.

Entonces, la componente que está colaborando a que el objeto se mueva hacia la derecha es la horizontal; la vertical no está haciendo más que produciendo que la fuerza de contacto con la superficie (fuerza normal), aumente.

Por lo tanto, el trabajo realizado, sería solo de la componente horizontal:

$W = (F_{x}) (S)$

$W = (F \cos θ) (S)$

$W = F S \cos θ$

Recordando en Álgebra Vectorial:

$\overset{⇀}{A} . \overset{⇀}{B} = A B \cos θ$

Representa el producto escalar o producto punto.

Entonces, para cualquier fuerza constante, independientemente de la dirección, el trabajo realizado sobre un objeto sería:

$W = \overset{⇀}{F} . \overset{⇀}{S} = F S \cos θ$

Donde F y S son las magnitudes de los vectores de fuerza y desplazamiento; y q es el ángulo entre esos dos vectores.

Nota: Eso indica que el trabajo es una cantidad escalar; no es un vector y por lo tanto solo tiene magnitud; carece de dirección y sentido.

Unidades de Trabajo