Segurar uma mala pesada parada cansa, mas, em Física, não realiza trabalho. Quando, afinal, uma força realiza trabalho?
No dia a dia, “trabalho” é esforço; na Física, é energia transferida por uma força ao deslocar um corpo.
A unidade de energia e de trabalho no SI é o:
O joule (J).
Em qual situação você faz mais trabalho físico: empurrando um carro que se move ou segurando uma sacola parada?
Só a componente da força na direção do deslocamento realiza trabalho.
| Ângulo | Trabalho |
|---|---|
| 0° | W = F · d (máximo) |
| 90° | 0 |
| 180° | −F · d |
Trabalho total = soma dos trabalhos de todas as forças = trabalho da resultante.
Uma força de 50 N empurra um caixote por 4 m, na direção do movimento. Qual o trabalho?
W = 200 J.
Uma força de 100 N, a 60° com o deslocamento, arrasta um bloco por 10 m. O atrito, de 30 N, atua no mesmo trecho. Calcule o trabalho de cada força. (cos 60° = 0,5)
WF = 500 J; Wat = −300 J; total de 200 J.
Um homem sobe uma caixa de 20 kg até 3 m de altura. Qual o trabalho do peso? (g = 10 m/s²)
Pare e tente sozinho (ou em dupla) por 1 minuto. Peça uma dica só se precisar.
WP = −200 · 3 = −600 J.
Resolva no caderno. As respostas estão no slide de correção.
1. Uma força de 20 N desloca um corpo por 5 m, na mesma direção. O trabalho é:
2. Uma força perpendicular ao deslocamento realiza trabalho:
Resolva no caderno. As respostas estão no slide de correção.
3. O trabalho do atrito em um deslizamento é:
4. No gráfico F × d, com F = 10 N constante até d = 6 m, o trabalho é:
W = 20 · 5 = 100 J.
cos 90° = 0.
O atrito se opõe ao deslocamento: θ = 180°.
W = 10 · 6 = 60 J (área do retângulo).
W = F · d · cos θ, em joules.
Positivo a favor do movimento; negativo contra; nulo se perpendicular.
O trabalho é a área sob F × d.
Voltando à pergunta inicial: sem deslocamento (d = 0), a força não realiza trabalho, embora o músculo gaste energia.
Por que segurar uma mala parada não realiza trabalho, apesar de cansar?
1. A unidade de trabalho é o:
2. Se θ = 90° entre a força e o deslocamento:
3. O trabalho de uma força pode ser lido, no gráfico F × d, como a:
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