Trabalho - 2014

1 – Introdução

O estudo da grandeza física Energia é fundamental para a compreensão de fenômenos do nosso cotidiano. Para o completo entendimento é necessário conhecer, antes, um outro conceito físico chamado Trabalho. Passemos ao seu estudo.

2 – Trabalho de uma Força Constante

Supondo a seguinte situação:

Uma força F constante atua sobre um corpo que se desloca em uma trajetória retilínea.

Por definição, temos que o trabalho realizado pela força F sobre o corpo, no deslocamento d é dado por:

Unidades no SI:

t ® Trabalho => Joule (J)

F ® módulo da Força =>Newton (N)

d ® deslocamento => metros (m)

OBS: Para o resultado do trabalho ser expresso em Joules é necessário que a força esteja em Newtons e o deslocamento esteja em metros, pois Joule é o nome dado para a unidade N . m.

3 – Tipos de Trabalho

Podemos classificar o trabalho em física de três formas, trabalho motor, trabalho resistente e trabalho nulo.

3.1 – Trabalho Motor

Quando a força aplicada sobre o corpo favorece o deslocamento o trabalho é positivo e é chamado  de trabalho motor.

3.2 – Trabalho Resistente

Quando a força aplicada sobre o corpo se opõe ao deslocamento o trabalho é negativo e é chamado  de trabalho resistente.

3.3 – Trabalho Nulo

Quando a força aplicada sobre o corpo é perpendicular ao mesmo, o trabalho é igual a zero e é chamado  de trabalho nulo. Note que esta força não será responsável pelo deslocamento

4 – Trabalho de uma Força Variável

Quando a força aplicada sobre o corpo não é constante, não podemos aplicar a expressão matemática dada anteriormente, portanto é necessário buscar um outro caminho para resolver este problema.

É exatamente esta a saída para o cálculo do trabalho de força variável. Portanto para se determinar o Trabalho realizado por uma força variável basta calcular a área no deslocamento considerado.

5 – Casos Especiais

5.1 – Trabalho da Força Peso

Considerando um corpo de massa m, que é deslocado pelo campo gravitacional terrestre de um ponto A para um ponto B, observe a figura seguinte.

O Trabalho do Peso independe da trajetória. O importante neste caso é a altura deslocada e o peso do corpo. Logo o trabalho nas três trajetórias será o mesmo. Forças cujos trabalhos independem da trajetória são chamadas Forças Conservativas.

Se o corpo estiver subindo o trabalho será resistente; caso contrário ele será motor.

5.2 – Trabalho da Força Elástica

Regra de Sinais

A utilização dos sinais no cálculo do trabalho da força elástica é teoricamente simples, basta prestarmos a atenção para que lado é o deslocamento. Se o deslocamento é em direção a posição natural da mola o trabalho é motor; se o deslocamento é contrário a posição natural da mola o trabalho é resistente.

Vídeos:

Telecurso 2000