Supongamos que una fuerza actúa sobre una partícula, pero no se realiza
ningún trabajo. ¿Puede la partícula estar moviéndose en línea recta?
Una caja pesada ha de moverse desde lo alto de una mesa a lo alto de otra de
igual altura situada en otro lugar de la habitación. ¿Requiere ello algún
trabajo?
Para levantarse de la cama por la mañana, ¿hay que realizar algún trabajo?
Respuestas
Respuesta:
El problema fundamental de la Mecánica es describir como se moverán los
cuerpos si se conocen las fuerzas aplicadas sobre él. La forma de hacerlo es
aplicando la segunda Ley de Newton, pero si la fuerza no es constante, es decir la aceleración no es constante, no es fácil determinar la velocidad del cuerpo ni tampoco su posición, por lo que no se estaría resolviendo el problema.
Los conceptos de trabajo y energía se fundamentan en las Leyes de Newton,
por lo que no se requiere ningún principio físico nuevo. Con el uso de estas
dos magnitudes físicas, se tiene un método alternativo para describir el movimiento, espacialmente útil cuando la fuerza no es constante, ya que en estas
condiciones la aceleración no es constante y no se pueden usar las ecuaciones
de la cinemática anteriormente estudiadas. En este caso se debe usar el proceso matemático de integración para resolver la segunda Ley de Newton. Ejemplos de fuerzas variables son aquellas que varían con la posición, comunes en
la naturaleza, como la fuerza gravitacional o las fuerzas elásticas.
Explicación: