En física, el trabajo se define como un fuerza causando el movimiento —o desplazamiento— de un objeto. En el caso de una fuerza constante, el trabajo es el producto escalar de la fuerza que actúa sobre un objeto y el desplazamiento causado por esa fuerza. Aunque tanto la fuerza como el desplazamiento son vector cantidades, el trabajo no tiene dirección debido a la naturaleza de un producto escalar (o producto de puntos) en matemática vectorial. Esta definición es consistente con la definición correcta porque una fuerza constante se integra simplemente al producto de la fuerza y la distancia.
Siga leyendo para conocer algunos ejemplos de trabajo de la vida real, así como también cómo calcular la cantidad de trabajo que se realiza.
Ejemplos de trabajo
Hay muchos ejemplos de trabajo en la vida cotidiana. El aula de física observa algunas: un caballo tirando de un arado por el campo; un padre empujando un carrito de supermercado por el pasillo de una tienda de comestibles; una estudiante levantando una mochila llena de libros sobre su hombro; un levantador de pesas levantando una barra sobre su cabeza; y un olímpico que lanza el lanzamiento de peso.
En general, para que se produzca el trabajo, se debe ejercer una fuerza sobre un objeto que lo haga moverse. Entonces, una persona frustrada empujando contra una pared, solo para agotarse, no está haciendo ningún trabajo porque la pared no se mueve. Pero, un libro que se cae de una mesa y cae al suelo se consideraría trabajo, al menos en términos de física, porque una fuerza (gravedad) actúa sobre el libro provocando que se desplace hacia abajo.
Lo que no funciona
Curiosamente, un camarero que lleva una bandeja por encima de su cabeza, sostenida por un brazo, mientras camina a un ritmo constante por una habitación, podría pensar que está trabajando duro. (Incluso podría estar transpirando). Pero, por definición, no está haciendo ninguna trabajo. Es cierto que el camarero está usando la fuerza para empujar la bandeja por encima de su cabeza, y también es cierto, la bandeja se mueve a través de la habitación mientras el camarero camina. Pero, la fuerza, el levantamiento de la bandeja por parte del camarero, no porque La bandeja para mover. "Para causar un desplazamiento, debe haber un componente de fuerza en la dirección del desplazamiento", señala The Physics Classroom.
Trabajo de cálculo
El cálculo básico del trabajo es realmente bastante simple:
W = Fd
Aquí, "W" significa trabajo, "F" es la fuerza y "d" representa el desplazamiento (o la distancia que recorre el objeto). Física para niños da este problema de ejemplo:
Un jugador de béisbol lanza una pelota con una fuerza de 10 Newtons. La pelota viaja 20 metros. ¿Cuál es el trabajo total?
Para resolverlo, primero debe saber que un Newton se define como la fuerza necesaria para proporcionar una masa de 1 kilogramo (2.2 libras) con una aceleración de 1 metro (1.1 yardas) por segundo. Un Newton generalmente se abrevia como "N". Entonces, usa la fórmula:
W = Fd
Así:
W = 10 N * 20 metros (donde el símbolo "*" representa veces)
Entonces:
Trabajo = 200 julios
UN joule, un término usado en física, es igual a la energía cinética de 1 kilogramo que se mueve a 1 metro por segundo.