Definición de Trabajo
En la vida cotidiana, el término trabajo se relaciona con cualquier actividad que requiere algún tipo de esfuerzo físico o mental.
En la mecánica y estudio de la cinética, éstos esfuerzos son fuerzas externas que actúan sobre un cuerpo desplazándolo cierta distancia desde su punto inicial; por lo tanto, siempre que una fuerza actúa a lo largo de una distancia, sobre una partícula, se realiza trabajo*.
Su valor se relaciona con el valor de la fuerza aplicada y el desplazamiento causado por la fuerza.
Considere las siguientes figuras. Ignore el efecto de la fricción en la superficie plana. La fuerza Fa está aplicada verticalmente sobre el objeto; pero ésta fuerza no logra desplazar al objeto por el eje x, debido a que la fuerza resultante no tiene componente en ése eje, y por la segunda ley del movimiento, éste objeto no tiene aceleración en ésa dirección.
La fuerza Fb logra desplazar cierta distancia al objeto por la superficie plana, debido a que tiene una componente paralela al movimiento, y el objeto obtiene una componente en x de la aceleración.
La fuerza Fc desplaza al objeto cierta distancia d, mayor al de la fuerza Fb, debido a que la fuerza está totalmente en dirección al desplazamiento.
Por lo anterior, el trabajo mecánico W es realizado por la componente paralela al desplazamiento d de la fuerza que lo realiza, y se define como:
W = F*d.
Donde F es la fuerza paralela al desplazamiento que realiza trabajo. El trabajo total realizado sobre una partícula es el producto de la fuerza resultante por el valor del desplazamiento d.
La expresión anterior que define el trabajo W es un producto escalar, y sólo interesa la magnitud y sentido de F y d.
Es decir, a partir de un marco de referencia propuesto, se puede obtener un trabajo negativo si la fuerza está dirigida en sentido contrario al desplazamiento, como una fuerza de fricción de la superficie.
El trabajo W tiene unidades de N.m. en el sistema internacional (Newton - metro), lbf - pulgada en el sistema inglés. En el sistema internacional de medidas, un N.m es un Joule, representado por J,que son las unidades que definen la energía, concepto que se define en las siguientes lecciones.
*Definiciones obtenidas de "Fisica Conceptos y Aplicaciones", Tippens, Paúl E. Sexta Edición.
