Secundaria Fuerza y trabajo

[guaca]

Hola, no entiendo una cuestión, será simple, no la llego a entender del todo:

Trabajo es fuerza por distancia. Bien.
Si subir un peso de 10 kg = 98 N, digamos dos metros sería un trabajo de 196 Joules:
La fuerza que debería de hacer para subir ese peso no debería ser mayor a 98 N? porque si hago 98 N hacia arriba, no llegaría a mover el objeto, quedaría en equilibrio, por lo que el trabajo sería cero según tengo entendido.

Un saludo besos.

[Al2000]

Re: Fuerza y trabajo

Estás pensando que el cuerpo está en reposo inicialmente, pero no tiene por qué ser así. Es claro que si el cuerpo está en reposo inicialmente, deberías usar una fuerza superior a su peso para acelerar el cuerpo y ponerlo en movimiento. Una vez puesto en movimiento, podrías reducir la fuerza hasta que iguale al peso y el cuerpo continúe moviéndose con velocidad constante.

En la mayoría de los problemas teóricos, bastante idealizados, usualmente se omite la consideración de que hace falta acelerar el cuerpo inicialmente. Puedes considerar, según sea tu gusto, que vas a hacer el cálculo a partir del momento en el cual el cuerpo se mueva con velocidad constante, o bien que el tiempo que estuvo acelerando el cuerpo fue arbitrariamente pequeño de manera que su efecto se pueda despreciar.

Termino llamándote la atención a que si la fuerza fuese mayor que el peso (durante todo el proceso) entonces el cuerpo subiría con movimiento acelerado y al final el cuerpo no sólo habría subido, sino que además habría ganado cierta velocidad. También sería posible aplicar una fuerza menor que el peso, y en ese caso el cuerpo caería con cierta aceleración.

Saludos,

$\mathcal A \ell$

[guaca]

Re: Fuerza y trabajo

Muchas gracias Al2000. Por lo que entiendo, entonces, es que para subir 2 metros un cuerpo de 10 kg, hace falta 196 Joules, partiendo de que ya tiene una velocidad o (corrigeme si me equivoco - ya está recibiendo una fuerza de 98N, por ejemplo, una cuerda).

Una última pregunta, si lo subo con una fuerza mayor a 98 N, lo subiré aceleradamente, es decir, cuando llegue a los dos metros llevará una velocidad mayor que con la que lo empezó. El trabajo sería mayor, porque además de subirlo, lo aceleraría. Estoy en lo cierto?

Muchisimas graciaaaas

[Al2000]

Re: Fuerza y trabajo

Eso es correcto. En muchos de los ejercicios teóricos donde se pretende hacer cálculos para determinar la energía potencial (gravitacional, eléctrica, elástica) se trabaja con una fuerza que en todo momento equilibra a otra fuerza opuesta. La idea es que el cuerpo que se mueve lo haga sin acelerar en todo momento, de manera que el trabajo calculado se pueda identificar enteramente como el cambio de energía potencial. Si no fuese así, entonces el cuerpo ganaría velocidad y el trabajo realizado por la fuerza de interés se correspondería en parte con un aumento de la energía potencial y en parte como un aumento en la energía cinética.

Por eso es que te consigues en los libros que se pretende mover el cuerpo manteniendo en todo momento un equilibrio de fuerzas, lo cual siempre ha producido (y probablemente siempre producirá) confusión en el alumno que dice ¿pero cómo se puede mover el cuerpo si la fuerza neta es nula? Bueno, espero que mis comentarios te aclaren un poco el asunto en lugar de enredarlo más jajaja

Saludos,

$\mathcal A \ell$