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¿Qué significa el trabajo en física?

mayo 2, 2020
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  El trabajo tiene un significado diferente en física que en nuestra vida cotidiana y uso. Este artículo trata sobre el trabajo y lo que queremos decir cuando usamos el término «trabajo» mientras estudiamos física. Cuando hablamos de nuestra vida cotidiana, una persona que trabaja en la mecanografía de escritorio hace menos trabajo en comparación con una persona que levanta y transporta mercancías pesadas.

Según el trabajo de física, solo se realiza si un objeto se mueve a través de cierto desplazamiento mientras se le aplica una fuerza

Entonces, en física, el trabajo implica la aplicación de fuerza a un objeto, lo que resulta en un objeto en movimiento a cierta distancia. Para explicarlo más adelante, consideremos un bloque que se está desplazando a través del desplazamiento $ triangle overrightarrow {x} $ a lo largo de una línea recta cuando se somete a una fuerza constante $ overrightarrow {F} $ en la misma dirección que puede ser visto en la figura Esta figura muestra una fuerza constante $ overrightarrow {F} $ en la misma dirección que el desplazamiento $ triangle overrightarrow {x} $ y haciendo el trabajo $ overrightarrow {F} triangle overrightarrow {x} $ Ahora, en este punto, el trabajo realizado en un objeto por una fuerza constante $ overrightarrow {F} $ viene dado por $ W = F triángulo {x} $ aquí $ F $ es la magnitud de la fuerza y ​​$ triangle {x} $ es la magnitud del desplazamiento y $ overrightarrow {F} $ y $ triangle overrightarrow {x} $ ambos puntos en la misma dirección. La unidad de trabajo del SI realizada es Jouls (J) Entonces, Joule (J) = Newton metro = $ Kg (m ^ {2}) / s ^ {2} $ Ahora tratamos de tomar ejemplos del trabajo que usamos en nuestra vida cotidiana e intentamos relacionarlo con la definición física del trabajo realizado y luego vemos la diferencia entre la definición física y la definición cotidiana del trabajo. Ahora considere el ejemplo anterior de persona escribiendo usando el teclado. Mientras escribe, la persona ejerce una pequeña cantidad de fuerza sobre las teclas y crea un pequeño desplazamiento. Entonces, aquí la persona está haciendo solo una pequeña cantidad de trabajo según la definición de física. Ahora considere a un hombre empujando una pared. Ahora, por muy duro que sea, el hombre empuja la pared, pero la pared no se mueve en absoluto desde su lugar. Por lo tanto, no hay desplazamiento realizado por la fuerza que el hombre está aplicando en la pared, por lo tanto, en este caso, el trabajo realizado según la definición de trabajo realizado en física es cero. No hacer ningún trabajo según la definición de la física.

En física, la idea del trabajo está íntimamente ligada a la idea del movimiento. Si el el objeto no se mueve, la fuerza que actúa sobre el objeto no funciona.

Ahora el trabajo realizado es una cantidad escalar, lo que significa que es un número y no tiene una dirección. Por lo tanto, es más fácil de manejar que otras cantidades físicas que tienen magnitud y dirección. Otra cosa es que el trabajo no depende explícitamente del tiempo, lo que puede ser una ventaja en problemas que involucran solo velocidades y posiciones. Como las unidades de trabajo son las de fuerza y ​​distancia, la unidad SI es el newton-metro (N.m). Hay pocos casos en los que la fuerza y ​​el desplazamiento no apuntan en la misma dirección que se puede ver en la figura siguiente. Aquí podemos ver que la fuerza se dirige en un ángulo $ theta $ en relación con el desplazamiento. La fuerza $ F $ siempre se puede dividir en dos componentes: uno paralelo y otro perpendicular a la dirección del desplazamiento. Solo el componente paralelo a la dirección de desplazamiento funciona en el objeto. Entonces, el trabajo realizado ahora se puede definir como

El trabajo realizado en un objeto por una fuerza constante $ vec {F} $ es $ W = left (Fcos theta right) Delta x $ donde $ F $ es la magnitud de la fuerza, $ Delta x $ es la magnitud del desplazamiento del objeto y $ theta $ es el ángulo entre las direcciones de $ vec {F} $ y $ Delta vec { x} $.

La definición de trabajo como se indica anteriormente solo tiene en cuenta el componente de la fuerza en la dirección del desplazamiento. El componente de fuerza perpendicular al desplazamiento no funciona. Para hacer el trabajo, debe haber una fuerza y ​​un desplazamiento, y dado que no hay desplazamiento en la dirección perpendicular, no hay trabajo realizado por el componente perpendicular de la fuerza. Si toda la fuerza es perpendicular al desplazamiento, entonces la fuerza no funciona en absoluto. El trabajo puede ser positivo o negativo, dependiendo de si un componente de la fuerza apunta en la misma dirección que el desplazamiento o en la dirección opuesta. Ahora que has leído el artículo, ¿por qué no te examinas a ti mismo con un cuestionario fácil?

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