OBJETIVO. Comprender que el trabajo mecánico corresponde a un gasto de energía e identificar bajo qué condiciones una fuerza produce trabajo.
La energía es una magnitud de difícil definición, pero de gran utilidad. Para ser exactos, podríamos decir que más que de “energía” (en sentido general), deberíamos hablar de distintos tipos de energías, cada una de ellas definida convenientemente.
De forma general podríamos decir:
•
Es necesario transferir (dar o quitar) algún tipo de energía a un sistema para que se produzcan
cambios en el mismo.
• Todo sistema que tenga capacidad para producir cambios, tiene energía de alguna clase.
Helmholtz en 1847 enuncia lo que se considera una de las leyes fundamentales de la Física: la
Ley de Conservación de la Energía (LCE)
La energía no se puede crear (sacar de la nada) ni destruir (aniquilar, hacerla desaparecer).
Únicamente se puede transformar de una forma a otra.
Si queremos disponer de determinada cantidad de una forma de energía sólo lo podremos conseguir transformando una cantidad equivalente de otra forma de energía.
En el campo de la Física no se habla de trabajo simplemente, sino de Trabajo Mecánico y se dice
que una fuerza realiza trabajo cuando desplaza su punto de aplicación en su misma dirección. El
Trabajo Mecánico se puede designar con la letra T o W.
Cuando se levanta un objeto pesado contra la
fuerza de gravedad se hace trabajo. Cuanto más
pesado sea el objeto, o cuanto más alto se
levante, mayor será el trabajo realizado. En todos
los casos en los que se realiza un trabajo
intervienen dos factores: (1) la aplicación de una
fuerza y (2) el movimiento de un objeto, debido a
la acción de dicha fuerza.
Considere el caso más simple en que la fuerza es constante y el movimiento es en línea recta y en
la dirección de la fuerza. Entonces el trabajo que realiza la fuerza aplicada sobre un objeto se
define como el producto de la fuerza por la distancia que recorre el objeto. El trabajo es el
producto de la componente de la fuerza que se ejerce en la dirección del movimiento por la
distancia recorrida. En forma abreviada
Trabajo = Fuerza · distancia
La unidad de medida de trabajo en el sistema internacional es: JOULE [J]
1 Newton × 1 metro = 1Nm = 1J
Esta unidad se denomina Joule en honor al físico inglés del siglo XIX James P, Joule
quien realizó diversos trabajos en el campo de estudio de la energía.