Trabajo realizado por la fuerza gravitacional y la velocidad terminal

Su primera ecuación es la definición del trabajo realizado por una fuerza ; el segundo es el resultado del Teorema Trabajo-Energía , que relaciona el trabajo neto realizado sobre un objeto con su cambio de energía cinética. Debido a que el Teorema del trabajo y la energía usa el trabajo neto (es decir, de todas las fuerzas) realizado sobre un objeto, no se puede usar para encontrar el trabajo realizado por una sola fuerza, a menos que se conozca el trabajo realizado por todas las demás fuerzas.

En su ejemplo de un paracaidista que cae a velocidad terminal, el trabajo realizado por la gravedad aumenta con el tiempo, pero el trabajo neto realizado sobre el paracaidista permanece constante, porque la resistencia hace un trabajo negativo igual en magnitud a la gravedad.

El trabajo realizado por la gravedad sigue siendo la fuerza multiplicada por la distancia, o$mgh$(dónde$m$es la masa de la persona y$h$es la altura desde la que cayeron). Sin embargo, la razón por la que existe la velocidad terminal es porque hay resistencia del aire para contrarrestar la gravedad. Cuando el paracaidista alcanza la velocidad terminal, la resistencia del aire es tan grande que cancela por completo la fuerza gravitacional, por lo que produce una aceleración neta de 0. Aquí, la gravedad sigue realizando un trabajo positivo, pero la resistencia del aire (fricción) realiza un trabajo negativo. Es por eso que el trabajo neto , el cambio en la energía cinética, es menor que el trabajo realizado por la gravedad.