Em nosso cotidiano, a palavra trabalho está relacionada com alguma atividade ou serviço desempenhado por um indivíduo que exige ou não esforço físico. Em Física, esse termo está relacionado com a energia transferida por meio da aplicação de uma força que é capaz de gerar deslocamento. Imagine que você precise empurrar um carro que está enguiçado. Ao fazer força sobre o veículo, este adquire energia cinética. Assim sendo, entendemos que a energia que se manifesta foi transferida ao veículo por meio da aplicação de uma força, portanto, dizemos que um trabalho foi realizado. O trabalho pode ser entendido como a energia que foi utilizada na realização de uma atividade. Formas de determinação do trabalho (w): 1.1 O trabalho pode ser determinado pelo produto da força feita sobre um objeto pelo deslocamento gerado por essa força, de modo que: w = FR.d
1.2 O trabalho pode ser determinado pela área abaixo da linha de um gráfico de força e deslocamento. Dizemos que o trabalho é numericamente igual à área do gráfico F x d. 1.3 A determinação do trabalho pode ser feita pelo teorema do trabalho e energia cinética (EC). Nesse teorema, a variação da energia cinética é exatamente igual ao valor do trabalho realizado sobre um o corpo. w = ΔEC 1.4 Se o trabalho for fruto da atuação da força peso (dada pelo produto da massa pela gravidade), a sua determinação será feita por meio da seguinte equação: w = m.g.h 1.5 O trabalho realizado por uma força elástica é determinado por meio da energia potencial elástica armazenada na mola em razão de sua deformação. Sendo assim, a energia armazenada na mola que é liberada quando ela se solta pode ser dada por: w = ½ K.XFINAL2 - ½ K.XINICIAL2
Unidade de medida: Como o trabalho designa quantidade de energia, a sua unidade de medida, de acordo com Sistema Internacional de Unidades (SI), é o joule (J). Por Joab Silas Graduado em Física
EXERCÍCIOS Calcular o trabalho realizado por uma força de 28 N que desloca um objeto numa distância de 2 m na mesma direção e sentido da força. w = f . d w = 28 . 2 w = 56 J Uma força constante de 20 N produz, em um corpo, um deslocamento de 0,5 m no mesmo sentido da força. Calcule o trabalho realizado por essa força. w = f . d w = 20 . 0,5 w = 10 J Um carrinho é deslocado num plano horizontal sob a ação de uma força horizontal de 50 N. Sendo 400 J o trabalho realizado por essa força, calcule a distância percorrida. w = f . d 400 = 50 . d d = 400 / 50 d = 8 m Um boi arrasta um arado, puxando-o com uma força de 900 N. Sabendo que o trabalho realizado pelo foi de 18000 J, calcule a distância percorrida pelo boi. w = f . d 18000 = 900 . d d = 18000 / 900 d = 20 m Aplica-se uma força horizontal de 10 N sobre um corpo que se desloca numa trajetória retilínea de acordo com a equação s = 10 + 3t + t2, no SI. Calcule o trabalho realizado pela força em 5 s. f = 10 N t = 5 s s = 10 + 3t + t² s = 10 + 3 . 5 + ( 5 )² s = 10 + 15 + 25 s = 50 m d = s1 – s0 d = 50 – 10 d = 40 m W = F . d . cos a W = F . d . 1 W = F . d W = 10 . 40 W = 400 J Sobre um corpo de massa 10 kg, inicialmente em repouso, atua uma força F que faz variai sua velocidade para 28 m/s em 4 segundos. Determine: a) a aceleração do corpo; b) o valor da força F; c) o trabalho realizado pela força F para deslocar o corpo de 6 m. m = 10 kg Yo = 0 V = 28 m/s Vo = 0 t = 4 s d = 6 m V = Vo + at 28 = 0 + a . 4 28 = 4a a = 28 / 4 a = 7 m/s² f = m . a f = 10 . 7 f = 70 N w = f . d w = 70 . 6 w = 420 J w = 4,2x10² J Um carro percorre uma estrada reta e horizontal, em movimento uniforme, com velocidade constante de 20 m/s, sob a ação de uma força de 1800 N exercida pelo motor. Calcule o trabalho realizado pelo motor em 4s. |
Cientificamente falando, o que é necessário para que possamos dizer que um trabalho foi realizado?
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