¿Qué significa el trabajo negativo realizado en física?

En Física, cuando se aplica una fuerza sobre un cuerpo, el trabajo se realiza mediante la fuerza sobre el cuerpo. Es un producto escalar de Fuerza y ​​desplazamiento que causa (por ejemplo, d). Luego

W = Fd = FX d X Cos (theta) donde theta es el ángel entre los vectores de fuerza y ​​desplazamiento.

Si la Fuerza está actuando en una dirección pero el desplazamiento está en la dirección opuesta, el ángel entre estos 2 vectores sería 180 grados y Cos 180 sería menos uno. Por lo tanto, W = Fd = FX d X Cos (180) = -Fd

Usted ve que el trabajo realizado es negativo. Sin embargo, si la fuerza y ​​el desplazamiento estuvieran en la misma dirección, el ángulo habría sido cero y Cos (0) = +1. El trabajo realizado habría sido W = Fd o un valor positivo. Por lo tanto, la fuerza habría hecho un trabajo positivo.

Una forma más tangible de comprender este tema (que puede ser un poco confuso) es imaginar que la fuerza actúe en una dirección pero que el desplazamiento ocurra en la dirección opuesta. Tal situación puede surgir cuando un cuerpo se mueve en una determinada dirección o el desplazamiento se produce en una determinada dirección, pero una fuerza llega y actúa en la dirección opuesta. La Fuerza, te puedes imaginar, reducirá la velocidad del cuerpo. Si esto sucede, la energía cinética (KE) del cuerpo se reducirá. Como hay una reducción en KE, decimos que Force ha hecho un trabajo negativo.

Alternativamente, si la fuerza y ​​el desplazamiento están en la misma dirección, la fuerza debe aumentar la velocidad del cuerpo. Por lo tanto, el KE debe estar aumentando. Este aumento en KE está asociado con el trabajo positivo realizado por la Fuerza

Mire este video de The Science Cube para comprender mejor el tema

Según el teorema de energía de trabajo, tenemos que el trabajo total realizado en un cuerpo es igual al cambio en la energía cinética producida . Es intuitivo que el trabajo positivo que hacemos en algo (es decir, aplicamos algo de fuerza sobre cualquier cuerpo y ese cuerpo se mueve en la dirección de la fuerza) aumenta la energía cinética del cuerpo. Muchos de nosotros sabemos que un objeto liberado desde cierta altura alcanza cierta energía cinética debido al trabajo positivo realizado por la fuerza de la gravedad.
Por otro lado, el trabajo negativo realizado puede entenderse como la reducción de la energía cinética del cuerpo .

Pongamos un ejemplo. Un carromman es golpeado y dejado para ir. La energía cinética que le proporcionamos se desvanece después de recorrer cierta distancia. Esto se debe al trabajo negativo realizado por la fuerza de fricción sobre el hombre carrom. Tratemos de entender el trabajo negativo de esta situación. El movimiento del carromman está en dirección opuesta a la de la fuerza de fricción. Por lo tanto, el trabajo realizado por la fuerza de fricción es negativo. Esta fuerza de fricción negativa reduce la energía cinética del carromman, incluso se come toda.

Así es como podemos entender el trabajo negativo en mecánica.

Si el sistema funciona para el entorno, se considera un trabajo positivo. Y si el sistema consume energía de alto grado, es decir, el trabajo se toma como trabajo negativo. En general, todos los sistemas que producen trabajo, por ejemplo. Las máquinas de Ic, las máquinas de vapor y todas las demás que funcionen serán positivas. Y los sistemas como la bomba de calor, el refrigerador absorben el trabajo, por lo tanto, se consideran trabajos negativos.

Significa que el sistema consume energía en lugar de producirla.

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