En esta experiencia de aprendizaje revisarás cómo se relacionan las variables de fuerza, velocidad, desplazamiento y masa en los objetos en movimiento, así como las unidades involucradas. También conocerás e interpretarás los conceptos de trabajo, energía cinética y su relación entre sí; por último, aprenderás a usar las fórmulas relacionadas con estos conceptos y sus unidades.
Trabajo
En física, el trabajo se define como la aplicación de una fuerza a un objeto para desplazarlo una distancia determinada. En este caso, fuerza y distancia son directamente proporcionales al trabajo, es decir, si las dos primeras aumentan, el segundo también lo hará (Tippens, 2020).
Las unidades de trabajo son los Joules y se obtienen de esta manera: 
. Entonces, el trabajo 
realizado sobre un cuerpo mediante la aplicación de una fuerza constante 
, durante un desplazamiento lineal 
, se representa así:
Ejemplo.
Energía cinética
El trabajo neto hace referencia a la aplicación de una fuerza constante o fuerza neta para desplazar un objeto de masa 
. Debido a que la fuerza aplicada es constante, se comprende que el objeto tiene una aceleración similar; este hecho se valida gracias a la segunda ley de Newton (Serway y Vuille, 2018). Por esta razón, la fuerza aplicada al objeto se puede describir a partir de su masa y aceleración: 
. De esta manera, el trabajo neto implica una relación entre la masa del objeto y sus velocidades inicial y final:
𝑊𝑛𝑒𝑡𝑜=12𝑚𝑣2−12𝑚𝑣02
Entonces, el trabajo neto representa el cambio de 
, lo que implica una modificación de velocidades asociada al término de energía cinética. Esta vincula la masa de un objeto en movimiento con su velocidad y tiene unidades de 
; por tanto, entre más grande sea la velocidad o masa, mayor será la energía cinética en el objeto.
De esta manera, se puede decir que el trabajo neto 
surge de su relación con el cambio de energía cinética de un cuerpo en movimiento. A esto se le conoce como teorema de trabajo-energía.
Ejemplo.
y tiene una masa de 6 kg.
Energía cinética rotacional
Al igual que la energía cinética requiere de un objeto que contenga una cantidad de materia (masa, 
que realice un movimiento circular con un radio 
, la velocidad angular (
) también presenta una energía cinética rotatoria (
. Esto se describe en la siguiente fórmula:
Ejemplo.
La fuerza aplicada para mover un objeto genera un trabajo, que se deriva de las magnitudes de la fuerza transmitida y la distancia recorrida. La energía cinética solo se encuentra en los objetos en movimiento, ya que se encarga de relacionar su masa con la velocidad que presentan.
Asegúrate de:
