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En física, "trabajo" tiene un significado preciso: es la energía que transfieres a un objeto cuando lo empujas una cierta distancia. Si empujas con mucha fuerza pero el objeto no se mueve, el trabajo es cero — por más esfuerzo que sientas.
A medida que la caja avanza, el trabajo realizado crece — cuanto más lejos la empujas, más energía le transferiste.
Empujas una caja con una fuerza de 15 N a lo largo de 6 metros. ¿Qué trabajo realizaste?
1Datos
2Fórmula utilizada
3Resolución
4Respuesta
Le transferiste W = 90 J de energía a la caja durante ese recorrido
Si empujas en diagonal, solo cuenta la parte de la fuerza que va en la misma dirección que el desplazamiento — no toda la fuerza que haces con el cuerpo.
Si empujas una pared y no se mueve, el trabajo físico es cero, aunque te hayas cansado mucho — el trabajo depende del desplazamiento, no del esfuerzo sentido.
Si la fuerza va en contra del movimiento (como el rozamiento frenando), el trabajo de esa fuerza es negativo — resta energía en vez de sumarla.
La energía no aparece de la nada: el trabajo que le haces a un objeto se convierte en energía. Hay dos formas básicas: la energía por movimiento (cinética) y la energía por altura (potencial gravitatoria).
Un objeto se suelta desde 20 m de altura, sin rozamiento del aire. ¿Con qué velocidad llega al piso?
1Datos
2Fórmula utilizada
Toda la energía potencial se convierte en cinética (se conserva la energía):
3Resolución
4Respuesta
El objeto llega al piso a v = 19.8 m/s
Fíjate que la masa se cancela — por eso, sin rozamiento del aire, dos objetos de distinto peso caen a la misma velocidad.
Muchas veces se calcula v² correctamente pero se da esa cifra como si fuera la velocidad — la respuesta final necesita la raíz cuadrada de ese resultado.
Sin rozamiento del aire, la masa se cancela en la fórmula — todos los objetos caen con la misma aceleración, sin importar su peso.
Si hay rozamiento (aire, superficie), parte de la energía se pierde como calor — la energía mecánica ya no se conserva del todo, y hace falta restar esa pérdida.
Porque trabajo requiere desplazamiento: W = F·d. Si d = 0, el trabajo es cero aunque hagas fuerza y te canses — el cansancio es gasto muscular, no trabajo en el sentido físico.
Que la energía total de un sistema no aparece ni desaparece, solo cambia de forma. Cuando algo cae, pierde energía potencial y gana la misma cantidad de energía cinética (si no hay rozamiento que la disipe como calor).
Porque tanto la energía potencial (m·g·h) como la cinética (½·m·v²) tienen la masa como factor. Al igualarlas para despejar v, la masa se simplifica de los dos lados — por eso, sin rozamiento del aire, una pluma y una piedra caerían a la misma velocidad.