Gráficas del Trabajo en Física

Al igual que sucede con otras magnitudes, el uso de gráficas para estudiar el trabajo nos puede ser de gran ayuda. En este apartado nos centraremos en estudiar las gráficas del trabajo realizado por fuerzas tanto constantes como variables, para cuerpos en movimiento rectilíneos. En estos casos nos resultará muy útil representar el valor del desplazamiento en el eje x y el de la fuerza en el eje y.

La fuerza efectiva (en adelante simplemente fuerza) es la componente de la fuerza que tiene igual dirección que el movimiento. Podemos distinguir dos casos, cuando la fuerza es constante y cuando la fuerza es variable.

Trabajo Realizado por Fuerza Constante

En el caso de que la fuerza sea constante, el valor del trabajo coincide con el del área de un rectángulo, tal y como puede observarse en la figura.

Trabajo Realizado por Fuerza Variable

Para calcular el trabajo realizado por una fuerza variable, podemos proceder dividiendo el desplazamiento en pequeños tramos iguales, y suponer que la fuerza es "más o menos" constante en dichos tramos. Sumando el área de todos los tramos se obtiene, aproximadamente, el trabajo. Cuanto más estrechos sean los rectángulos considerados, mejor será la aproximación. En el límite, cuando el grosor de los rectángulos es infinitamente pequeño, la suma coincide con el área bajo la curva.

La herramienta matemática que nos permitirá realizar la suma del área de los rectángulos infinitamente pequeños es la integral, que estudiaremos en niveles más avanzados. De momento es suficiente con que observes como el proceso señalado de división permite el cálculo del área.