Trabajo realizado por una fuerza

Cuando un objeto se mueve en línea recta debido a la aplicación de una fuerza, decimos que tal fuerza ha desarrollado un Trabajo. Cuando la fuerza que se aplica es constante y se aplica en la dirección del movimiento, el trabajo realizado se calcula multiplicando el valor de la fuerza por la distancia recorrida, es decir . Sin embargo, el interés en este apartado es calcular el trabajo realizado por fuerzas que no necesariamente sean constantes.

Objetivo

Calcular el Trabajo realizado por una fuerza variable al mover un objeto en forma rectilínea de punto a otro.

Conceptos previos

• Es importante saber que el trabajo realizado por una fuerza variable al mover un objeto en forma rectilínea de un punto , a un punto , está dado por: .

• Aunque en nuestros ejemplos no será de relevancia el uso de las unidades, es bueno saber que en el Sistema Internacional de Medidas, la unidad de distancia es el metro, la unidad de fuerza es el newton y la unidad de trabajo es el joule, así: 1 (joule) = 1 (newton) x 1 (metro).

• La ley de Hooke establece que la fuerza necesaria para estirar o comprimir un resorte unidades de longitud, es proporcional a , es decir: , en donde es la constante de proporcionalidad que depende de las características propias de cada resorte y se mide en newtons/metro.

• Dicha ley de Hooke significa que conforme un resorte se va estirando o comprimiendo, se requiere más fuerza para seguir haciéndolo: "A mayor estiramiento o compresión, más fuerza".

Ejemplos

A continuación podrás ver algunos ejemplos de cálculo del Trabajo realizado por una fuerza al mover un objeto. Para el cálculo de las integrales, consultaremos las tablas de integrales y en caso de que lo amerite, exhibiremos el procedimiento en una ventana flotante.

Da clic para ir a los ejemplos

Ejercicios

A continuación podrás practicar tus conocimientos adquiridos sobre el trabajo realizado por una fuerza. Recuerda que es muy importante que tomes tu papel y lápiz, para realizar los cálculos correspondientes.