Trabajo de una fuerza
Calculadora

Calcula el trabajo realizado por una fuerza que desplaza un objeto una cierta distancia, considerando el ángulo entre la dirección de la fuerza y la dirección del movimiento. Solo la componente de la fuerza que actúa en la dirección del movimiento realiza trabajo realmente; el resto se «desperdicia» en sentido físico, aunque no se sienta así.

Como cos(90°) = 0, una fuerza aplicada completamente en ángulo recto respecto al desplazamiento de un objeto no contribuye nada al trabajo, sin importar cuán grande sea esa fuerza. Por eso cargar una bolsa pesada mientras caminas horizontalmente no realiza trabajo contra la gravedad aunque hagas un esfuerzo físico real — la fuerza (que sostiene el peso de la bolsa, vertical) es perpendicular al movimiento (horizontal).

Sí — cuando la fuerza tiene una componente opuesta a la dirección del movimiento (ángulo mayor a 90 grados), el trabajo es negativo, lo que significa que la fuerza le quita energía al movimiento del objeto en lugar de añadírsela. La fricción actuando contra un objeto que se desliza es el ejemplo clásico: realiza trabajo negativo, frenando el objeto.

El trabajo requiere desplazamiento — si el objeto no se mueve (d = 0), no se realiza trabajo sobre él sin importar cuánta fuerza apliques o cuánto esfuerzo muscular te cueste. La sensación de cansancio proviene de contracciones musculares microscópicas continuas que mantienen la fuerza, un costo energético biológico, no trabajo mecánico en sentido físico.

El trabajo es el mecanismo por el cual la energía entra o sale de un sistema — realizar trabajo positivo sobre un objeto aumenta su energía (a menudo cinética, según el teorema del trabajo y la energía), mientras que el trabajo negativo se la quita. Por eso el trabajo y la energía comparten la misma unidad, el julio, y por eso calcular el trabajo suele ser el primer paso para hallar un cambio en la energía cinética o potencial de un objeto.