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Ciencias Naturales, Experimentales y Tecnología · 5.º Trabajo: cuando una fuerza cuesta esfuerzo (medible)

Portada de Trabajo: cuando una fuerza cuesta esfuerzo (medible)

Trabajo: cuando una fuerza cuesta esfuerzo (medible)

✦ Trabajo W = F·d·cos θ, el joule, trabajo positivo/nulo/negativo, casos de fuerza perpendicular, fricción que roba energía y ejemplos cotidianos · Ciencias Naturales, Experimentales y Tecnología · en 7 minutos

Roadwise Consulting

Firmado y verificado · Fernando Castro

Objetivo: Calcular el trabajo mecánico de una fuerza e interpretar su signo según el ángulo fuerza-desplazamiento.

7 min 17–18 años
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Trabajo: cuando una fuerza cuesta esfuerzo (medible)

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"Trabajo" en física no es lo que crees

DIPUTADO LOCAL, una historia de esfuerzo, trabajo y constancia.jpg
Imagen libre de Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0, autor: Salvador cote)
W=F·d·cos θ
Trabajo mecánico: fuerza por desplazamiento por el coseno del ángulo. Unidad: joule (J).
  • Fuerza a favor del movimiento (θ = 0°): trabajo POSITIVO, entrega energía.
  • Fuerza en contra (θ = 180°): trabajo NEGATIVO, roba energía (fricción, frenado).
  • Fuerza perpendicular (θ = 90°): trabajo CERO. Cargar tu mochila y caminar recto NO es trabajo sobre la mochila.
  • θ se mide entre la fuerza y el desplazamiento: el coseno decide el signo.

Los tres rostros del trabajo

  1. Empujas el carrito del súper: trabajo positivo
  2. La fricción frena la caja: trabajo negativo
  3. Caminas con el peso en la mano: la fuerza vertical NO trabaja

    Al subir una cuesta con mochila, ¿tu fuerza vertical hace trabajo?

Ejemplo resuelto: arrastrar una maleta

Jalas una maleta con F = 40 N a 35° con el piso, durante 8 m

  1. Fórmula

    W = F·d·cos θ.

Paso 1 de 4

Practica ahora

Un caballo jala un carro con fuerza a favor del movimiento. El trabajo del caballo es…

Sostienes un disco de 100 N quieto durante 3 minutos. El trabajo sobre el disco es…

Empujas un mueble con 50 N en la dirección del movimiento y lo desplazas 4 m. ¿Cuánto trabajo haces, en J?

La fricción de 20 N frena un deslizador que avanza 6 m en su sentido. ¿Cuánto trabajo hace la fricción, en J (con signo)?

Si la fuerza es perpendicular al desplazamiento, el trabajo es cero.

Une cada fuerza con su trabajo sobre el objeto

      Al llevar tu mochila caminando por el pasillo, ¿qué fuerza SÍ hace trabajo sobre la mochila cuando subes las escaleras? Compáralo con el pasillo.

      Piensa en la dirección del desplazamiento y en qué fuerza lo acompaña.

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      Trabajo mecánico

      Aquí se mira lo que ya fuiste acertando. Pulsa «Comprobar» para saber si puedes seguir.

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      Conexión con el plan oficial DGB · MCCEMS 2025

      Este aprendizaje se relaciona con el programa oficial de DGB · MCCEMS 2025. Forma parte de lo que se espera que aprendas en preparatoria.

      Otras relaciones que Lumbre está verificando (1)

      Alineación curricular Lumbre · Relacionado con el programa oficial. Lumbre no está aprobada, certificada ni validada por la SEP.

      ¿Todavía no te queda claro?

      No pasa nada: vamos a verlo de otra manera

      Elige el ángulo que más te ayude. Nada es obligatorio ni cuenta como nota.

      Otra explicaciónExplicámelo más fácil

      ¿Ayudaste o estorbas?

      Pregúntale a la fuerza: ¿este empuje mueve el objeto para donde va, lo frena, o solo aprieta sin intervenir? Si empuja a favor, sumaste trabajo. Si frena, su trabajo es negativo (se lleva energía). Si solo aprieta parejo (sostener, o la normal del piso), no entra ni sale energía: cero. El cansancio no se cuenta; se cuenta lo que se movió.

      ↑ Volver al objeto

      Míralo visualmenteMuéstramelo visualmente
      Trabajo W = 50·d según la distancia (recta por el origen)

      f(x) = 50*x

      Con fuerza fija, el trabajo crece en línea recta con la distancia: el doble de camino, el doble de energía transferida.

      ↑ Volver al objeto

      Practica un pocoPráctica

      Grúas: levantas 300 N una carga hasta 12 m. ¿Qué trabajo haces, en J?

      La fuerza centrípeta en un movimiento circular uniforme trabaja…

      ↑ Volver al objeto

      ¿Necesitas ayuda?

      Vamos a atacar justo la parte que no te cuadra

      Explicaciones cortas, dibujos, ejemplos y práctica. Nada cuenta como nota.

      Rutas vivas

      ¿Y ahora qué? Elige el camino por lo que necesitas

      No es un listado al azar: cada camino responde una pregunta distinta y te dice por qué.

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