4.6.3. La energía y el trabajo
El trabajo es una manifestación de la energía. Cuando una fuerza produce un movimiento en un cuerpo, decimos que se ha realizado un trabajo. El trabajo es una magnitud que se representa con la letra W.
El trabajo(W) es el producto entre la fuerza aplicada sobre un sistema material y el espacio que este sistema material recorre.
La expresión matemática del trabajo es la siguiente:
W = F· d
F es la fuerza aplicada expresada en newtons y d es el espacio recorrido expresado en metros.
La unidad de trabajo en el sistema internacional es el julio (J). Un julio equivale al trabajo realizado cuando una fuerza de 1 newton desplaza su punto de aplicación 1 metro.
1 J = 1 N · 1 m
Hemos visto que una de las formas en que la energía puede manifestarse es realizando un trabajo: por ese motivo, las unidades de energía y trabajo son las mismas. Cada vez que se realiza un trabajo se utiliza energía. Al disponer de una cantidad de energía limitada, se debe procurar ahorrar esfuerzo y energía en la ejecución de trabajos.
Una máquina es un instrumento que disminuye el esfuerzo que necesitamos para efectuar un trabajo. Las máquinas utilizan la energía para funcionar y producen la transformación de una forma de energía en otra.
En nuestra sociedad, existen máquinas de formas muy variadas y, en ocasiones, muy sofisticadas, pero el fundamento de muchas de ellas se basa en la combinación de máquinas sencillas.
En todas las máquinas se distinguimos tres elementos:
Fuerza motriz: Es la fuerza que se aplica a la máquina para que funcione.
Fuerza resistente: Es la que se vence con la máquina.
Punto de apoyo: Es el punto sobre el cual se apoyan la fuerza motriz y la fuerza resistente.