El trabajo mecánico es lo que logra una fuerza cuando mueve algo en su propia dirección. Solo hay trabajo si la fuerza logra mover el objeto: si empujas una pared con todas tus fuerzas y no se mueve, el trabajo es cero. Es como pagar por avanzar: solo cuentan los pasos hacia adelante, no los movimientos hacia los lados, como cuando empujas un carrito de supermercado.

Para una fuerza constante, que mantiene el mismo valor y la misma dirección todo el rato, el trabajo W se calcula con W = F · d · cos(θ). F es la fuerza en newton (N), d es el desplazamiento en metros (m), que es la flecha recta del inicio al fin, y θ es el ángulo entre la fuerza y el desplazamiento en grados. El trabajo se mide en joule (J): 1 J es lo que hace una fuerza de un newton al mover un metro.

El cos(θ) aparece porque solo cuenta la parte útil de la fuerza, la que va a favor o en contra del movimiento. La parte de lado no ayuda a avanzar. Por eso el trabajo tiene signo: con θ = 0° es positivo y entrega energía, con θ = 90° es cero porque es de lado, y con θ = 180° es negativo porque frena y quita energía.

Si hay varias fuerzas constantes, cada una hace su propio trabajo y el trabajo total es la suma de todos: W total = W1 + W2. Por ejemplo, empujar una caja con 50 N a 30° durante 4 m da W = 50 · 4 · cos(30°) ≈ 173.2 J positivo, porque ayuda al movimiento.