1. El documento explica el concepto de trabajo mecánico como la capacidad de las fuerzas para generar movimiento al vencer una resistencia. 2. Define que el trabajo realizado por una fuerza constante depende de su componente paralela al movimiento y de la distancia recorrida. 3. Presenta ejemplos de casos particulares como fuerzas en el mismo sentido del movimiento (trabajo positivo) y en sentido contrario (trabajo negativo), así como fuerzas perpendiculares (sin trabajo).

1. I.E.P. “LAS PALMAS NUEVA ESPERANZA”
**** BARRANCA ****
E
LAS PALMAS
NUEVAESPERANZA
BARRANCA
TEMA 3: TRABAJO MECÁNICO
1. CONCEPTO DE TRABAJO
Por propia experiencia sabemos que
necesitamos fuerza para alterar la rapidez de
un objeto, para vencer el rozamiento, para
comprimir un resorte, para moverse en contra
de la gravedad; en cada caso debe realizarse
trabajo. En tal sentido, el trabajo es vencer
siempre una resistencia. Luego, entendemos
por trabajo a la facultad que tienen las fuerzas
para generar movimiento venciendo siempre
una resistencia, sea ésta una fuerza o bien la
propia inercia de los cuerpos, y sólo habrá
trabajado sobre un cuerpo si éste se desplaza a
lo largo de la línea de acción de la fuerza
aplicada.
2. TRABAJO REALIZADO POR UNA FUERZA
CONSTANTE
Si una fuerza mantiene siempre el mismo valor
(módulo) y la misma orientación (dirección),
se dice que es constante. Ahora, cuando el
punto de aplicación de la fuerza se desplaza, se
dice que la fuerza realiza trabajo, cuyo valor
dependerá de la componente de la fuerza
paralela a la dirección del movimiento y de la
distancia recorrida. Así:
3. CASOS PARTICULARES
A. Si la fuerza está en el mismo sentido al
movimiento, el trabajo es positivo. w = Fcos.d
(Si  = 0°)
B. Si la fuerza es en sentido contrario al
movimiento, el trabajo es negativo. w =
Fcos.d
(Si  = 180°) w = -F x d
C. Si la fuerza es perpendicular al movimiento,
no se realiza trabajo. w = Fcos.d
(Si  = 90°) w = 0
D. Si el trabajo se realiza en un movimiento
vertical.
Donde:
w = mg.
m = peso
h = altura
4. UNIDADES
Como:
sistema Joule = Newton x m
absoluto Ergios = Dinas x cm
sistema Kgm = kg-f x m
técnico kgm = kilogrametro
kg-f = kilogramo-fuerza
Equivalencias: 1 Joule = 107
Ergios
1 Kg-m = 9,8 Joules
1 lb-pie = 32,2 Poun
5. TRABAJO DEL ROZAMIENTO
Cuando un cuerpo resbala sobre una superficie
áspera, experimenta un trabajo por parte de la
fricción cinética. En los casos (a) y (b) de la
figura, la fuerza de rozamiento cinético actúa
en contra del movimiento, lo cual nos permite
asegurar que su trabajo es negativo para los
observadores indicados, verificándose en
ambos casos que:
Fuerza
Distancia
Distancia
Fuerza
A B
d = vector desplazamiento
mov
F
F1
F2

W = F.d.cos
d
F
mo
v
.
w = +F x
d
d
F
mo
v
.
d
F mo
v
.
F
mo
v.
m
h
w
h)wF(wtotal 
W = F x d

2. 6. TRABAJO RESULTANTE
Cuando consideramos el trabajo de varias
fuerzas que actúan sobre el mismo objeto, con
frecuencia es útil distinguir entre el trabajo
positivo y el negativo. En este texto se sigue la
convención de que el trabajo de una fuerza
particular es positivo si la componente de la
fuerza se encuentra en la misma dirección que
el desplazamiento. El trabajo negativo lo
realiza una componente de fuerza que se
opone al desplazamiento real. Así, el trabajo
que realiza una grúa al levantar una carga es
positivo; pero la fuerza gravitacional que
ejerce la Tierra sobre la carga realiza un
trabajo negativo. En forma similar, si
estiramos un resorte, el trabajo sobre el resorte
es positivo; y el trabajo sobre el resorte es
negativo cuando éste se contrae y nos arrastra.
Otro ejemplo importante de trabajo negativo
es aquél que se realiza mediante una fuerza de
fricción que se opone a la dirección del
desplazamiento. Si varias fuerzas actúan sobre
un cuerpo en movimiento, el trabajo resultante
es la suma algebraica de los trabajos de las
fuerzas individuales. Esto también será igual al
trabajo de la fuerza resultante. La realización
de un trabajo neto requiere la existencia de una
fuerza resultante. Se intentará aclarar estas
ideas con el siguiente ejemplo:
Ejemplo de trabajo resultante neto (Wneto)
El bloque mostrado es de 8 kg y es arrastrado
por una fuerza F igual a 40 N, sobre un suelo
rugoso, una distancia de 6 m. Si el rozamiento
con el suelo vale 5 N, hallar el trabajo neto
sobre el bloque.
Solución:
Dibujamos al rozamiento:
WF = 40 x 6 = +240 J
Wneto = suma de los trabajos
Wf = -5 x 6 = -30 J
Wneto = 240 - 30
Wneto = 210 J
También !!!
Wneto = Fresultante x d
= (40 - 5) x 6
= 35 x 6
= 210 J
7. FÓRMULAS
Para una fuerza constante
Para una fuerza variable
Trabajo Neto
WNeto = WF1 + WF2 + WF3 + Wmg + WN +...
WNeto = WTotal = WFre = Fre.x
RECUERDA:
fk
mov
N
A B
d
(a) (b)
fk
mov

d
A
B
F
d = 6m
F = 40N
f = 5N
F

x
mov.
F
x
A
F
x
F1
x
F3
F2
Wroz = -fk.d = -kNd
WF = F.cos
Área = Trabajo
WNeto = W
1J <> Un joule
1J<> 1N.m