Calculadora de trabajo
Trabajo de una fuerza a lo largo de un desplazamiento, con el ángulo entre ambos.
Rellena los campos y el resultado aparecerá aquí automáticamente.
Calcula el trabajo de una fuerza constante a partir de su módulo, el módulo del desplazamiento y el ángulo entre ambos vectores, o despeja el módulo del desplazamiento. El trabajo admite signo negativo también en el modo inverso. El desplazamiento une las posiciones inicial y final, no mide una trayectoria sinuosa. Una fuerza variable exige sumar contribuciones pequeñas o integrar, algo que esta forma no calcula.
Cómo funciona
Fórmula y lógica
W = F s cos θ para una fuerza constante en módulo y dirección. F ≥ 0, s ≥ 0 y θ está en grados. Con F y s no nulos, el trabajo es positivo por debajo de 90°, cero a 90° y negativo por encima. s = W/(F cos θ) exige denominador no nulo y resultado no negativo.
Ejemplo
10 N y 5 m dan 50 J a 0°, 25 J a 60° y −50 J a 180°. A la inversa, −50 J, 10 N y 180° dan 5 m. A 90° el trabajo vale 0 para cualquier desplazamiento, por lo que no se puede recuperar su módulo.
Campos y unidades
- Qué hallar — opción de la lista
- Fuerza — N
- Módulo del desplazamiento — m
- Trabajo — J
- Ángulo entre la fuerza y el desplazamiento — °
Cómo se usa
- — Elige trabajo o módulo del desplazamiento.
- — Introduce fuerza en N y módulo del desplazamiento en m no negativos; el trabajo conocido en J puede ser negativo.
- — Usa un ángulo de 0 a 180 grados entre fuerza y desplazamiento.
- — En el modo inverso, la fuerza debe ser positiva, el ángulo distinto de 90° y el signo del trabajo no nulo igual al del coseno.
Método y limitaciones
- Método de cálculo
- Fórmula y lógica
- Fuente de datos o norma
- OpenStax: trabajo de una fuerza constante y producto escalar
- Limitación
- Trabajo de una fuerza constante; desplazamiento no equivale a longitud de trayectoria y no se calcula el trabajo total ni el gasto fisiológico.
FAQ
¿Por qué el trabajo es cero a 90°?
Fuerza y desplazamiento son perpendiculares y su producto escalar es cero. Solo se anulan los 90° exactos; un ángulo cercano conserva un trabajo pequeño con signo.
¿El ángulo para el trabajo va en grados o radianes?
En grados, de 0 a 180. La conversión a radianes es interna.
¿Qué significan 180° y trabajo negativo?
La fuerza se opone al desplazamiento, por lo que W = −Fs. Es el trabajo de esa fuerza; el cambio de energía cinética depende del trabajo total de todas las fuerzas.
¿Por qué no puedo hallar el desplazamiento a 90°?
Si W = 0 sirve cualquier módulo y si W ≠ 0 hay contradicción. Una fuerza cero tampoco permite determinar el desplazamiento.
¿Hace trabajo la fuerza que sostiene una carga inmóvil?
Su trabajo mecánico sobre la carga es cero porque no hay desplazamiento. Eso no implica consumo fisiológico nulo ni calcula la potencia.