Trabajo(A) Fuerza(F) Distancia(D)
A diferencia de la vida cotidiana, el término «trabajo mecánico» en física está asociado con el desplazamiento de un cuerpo bajo la acción de una fuerza aplicada. Ejemplos de trabajo: un niño tirando de un coche de juguete con una cuerda, un objeto caído cayendo al suelo, un cargador transportando artículos.
La dirección del movimiento no puede ser perpendicular a la acción de la fuerza. Un libro sobre una mesa ejerce una fuerza sobre ella perpendicularmente igual a su peso. Pero la mesa permanece inmóvil, por lo que el trabajo es cero.
Si un objeto se mueve en la dirección de la fuerza aplicada, se realiza un trabajo positivo. Su magnitud es igual al producto de la fuerza y la distancia sobre la cual el cuerpo se ha movido.
A = F x D, donde:
A — trabajo;
F — fuerza actuando sobre el cuerpo;
D — distancia sobre la cual el cuerpo se movió bajo la acción de la fuerza aplicada F;
Ejemplo de trabajo positivo: una locomotora tirando de vagones.
[A] = 1 J = 1 N x m
Si el desplazamiento es opuesto a la fuerza, se realiza un trabajo negativo.
En este caso A = - F x D.
Por ejemplo, al lanzar una cometa, la fuerza gravitacional realiza — trabajo negativo.
Si la magnitud de la fuerza aplicada no es constante o está dirigida en un ángulo con la dirección del movimiento del cuerpo, el trabajo se calcula utilizando otras fórmulas más complejas.
El trabajo total se define como la suma del trabajo de todas las fuerzas que actúan sobre un objeto. Dependiendo de la magnitud del trabajo y el tiempo necesario para realizarlo, se determina la potencia necesaria de las máquinas y mecanismos y el consumo de combustible.