Page 183 - Libro Hipertextos Fisica 1

Componente: Procesos físicosProcesos físicos

En síntesis, cuando se realiza un trabajo se transfiere energía a un cuerpo
y este se desplaza o se deforma.
A partir de las situaciones consideradas podemos establecer que para
realizar un trabajo es necesario ejercer fuerza sobre el cuerpo y, por
efectos de dicha fuerza, se produce un desplazamiento.

Definición
El trabajo W realizado por una fuerza F, aplicada sobre un cuerpo es igual
al producto de la componente de dicha fuerza en la dirección del desplaza-
miento, por la norma del desplazamiento Dx.

Cuando el objeto se desplaza horizontalmente, la fuerza, F, aplicada
forma un ángulo a con el desplazamiento Dx.
Figura 1. Una fuerza aplicada sobre un objeto
puede no producir desplazamiento y, en
consecuencia, no realiza trabajo.

Si llamamos F a la componente de la fuerza paralela al desplazamiento,
//
a partir de la definición de trabajo tenemos que:
W 5 F ? Dx
//
W 5 F ? Dx ? cos a
Como el coseno de un ángulo no tiene unidades, el trabajo se mide en
Newton-metro (N ? m). Esta unidad de medida se denomina julio (J).
Si sobre un cuerpo se aplica una fuerza de 1 N y se produce un despla-
zamiento de un metro en la misma dirección de la fuerza, se realiza un
trabajo de 1 julio. Aunque en la definición de trabajo están involucradas
dos magnitudes vectoriales, la fuerza y el desplazamiento, el trabajo es
una cantidad escalar.
Para estimar qué representa un julio, consideremos que se levanta un
cuerpo de masa 1 kg a una distancia de 10 centímetros con velocidad
constante. En este caso, el peso del objeto es mg 5 9,8 N, por tanto sobre
él se debe aplicar una fuerza de 9,8 N. Como la distancia es 0,1 m, tene-
mos que el trabajo realizado por la fuerza es:
W 5 9,8 N ? 0,1 m 5 0,98 J.
Esto quiere decir que al levantar un objeto de masa 1 kg, una altura de
10 cm se realiza aproximadamente un trabajo de 1 julio.
Es importante tener en cuenta que se puede aplicar una fuerza sobre un
objeto sin producir desplazamiento; en este caso, no se realiza trabajo
sobre el objeto. Por ejemplo, cuando aplicamos una fuerza sobre una
pared, aun cuando la fuerza sea muy intensa el trabajo realizado por la
fuerza es igual a cero (figura 1).

© Santillana 183

FI10-U6(180-201).indd 183 4/10/10 16:40