Trabalho

Quando aplicamos uma força sobre algum objeto podemos estar realizando trabalho. Temos dois tipos de força: força constante no tempo e força variável. O trabalho realizado por uma força é diretamente proporcional a distância que este objeto percorrerá enquanto está força estiver sendo aplicada é intuitivo que quanto maior a força maior a distância, mas esta força depende do ângulo em que é aplicada.

Para forças constantes temos : T= f.d.cos(Θ) , analisando este resultado podemos tirar algumas conclusões. Primeiro se a força for paralela ao deslocamento teremos T= f.d , pois o coseno será igual a 1. Podemos concluir também que forças perpendiculares ao deslocamento não realizam trabalho, pois coseno igual a 0, por exemplo, a força centripeta não realiza trabalho, pois é perpendicular ao deslocamento.

Um exemplo de força constante é a força peso que sempre vale m.g , para calcular o trabalho desta força temos que encontrar quanto vale d.cos (Θ) , a figura abaixo nos ajuda.

Note que o cos (Θ)=hd

, ou seja, h=d.cos (Θ) disso o trabalho realizado pela força peso será

igual à T=m.g.h , quanto maior à altura maior o trabalho, Podemos calcular o trabalho apenas pela diferença de altura não precisando saber o deslocamento ou o ângulo.

Para forças variáveis o trabalho vai seri igual à área sob a força até o eixo do deslocamento, ou seja, calculando à área já temos o trabalho. Um exemplo de força variável no tempo é a força elástica aplicada por uma mola temos pela Lei de Hooke: F el=K.x , podemos perceber que está força depende da deformação da mola e quando a deformação vai variando está força também vai. Portanto, para calcular este trabalho precisamos encontrar à área do gráfico, vejamos:

Está é a área de um triangulo de base x e altura F el , à área será A=F el⋅x

2, mas temos que

F el=K.x , substituindo teremos A=k⋅x²

2este será o trabalho da força elástica.

F(N)

F

T

x(m)

Á área azul será o trabalho realizado por F.

Portanto para calcular o trabalho de uma força constante utilazermos T= f.d.cos(Θ) , por exemplo, o trabalho da força peso será T=m.g.h . Para calcular o trabalho de uma força váriavel

temos que calcular à área do gráfico, por exemplo, na força elástica teremos A=F el⋅x

2. Não

podemos esquecer que temos algumas forças que não realizam trabalho, por exemplo, a força centripeta, pois é perpendicular ao deslocamento.