Trabalho de uma força

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Trabalho de uma força

  1. 1. Trabalho de uma Força<br />Prof. Cristiane de Oliveira<br />C. E. Dom Helder Câmara<br />2011<br />
  2. 2. Energia e Trabalho<br />Em nossa linguagem diária, frequentemente fazemos uso da palavra energia. A energia se apresenta sob diversas formas. Por exemplo: os alimentos nos proporcionam ENERGIA QUIMICA, a combustão da gasolina libera ENERGIA TÉRMICA, um carro se movendo possui ENERGIA CINÉTICA, a ENERGIA ELÉTRICA é utilizada em diversos aparelhos, transformando-se em ENERGIA SONORA, LUMINOSA, etc., a ENERGIA NUCLEAR pode ser usada tanto para o benefício da humanidade como para sua destruição. De maneira geral, a energia é medida por meio de uma grandeza física de grande importância, denominada TRABALHO.<br />
  3. 3. Energia e Trabalho<br />Na linguagem popular, usamos a palavra trabalho para designar qualquer atividade exercida pelo homem (seja física ou mental). Em Física, o conceito de trabalho tem um significado muito restrito: o trabalho mecânico.<br />Por exemplo:<br /> <br />a) Se uma pessoa levanta uma caixa com as mãos, o trabalho mecânico é exercido pela força muscular dos seus braços, porém se sustentar um objeto a uma certa altura, sem se mover, o trabalho mecânico é nulo, pois não houve deslocamento do objeto.<br />b) Um carro se desloca devido à força de tração do motor e por isso efetua um trabalho mecânico.<br />c) Quando brecamos um carro, a força de atrito realiza um trabalho mecânico para diminuir a sua velocidade.<br /> Estes exemplos mostram que um trabalho mecânico se realiza quando um corpo se desloca sob a ação de uma força.<br />
  4. 4. 1) Trabalho de uma força constante:<br />t= F. d<br />F e d têm o mesmo sentido ⇒t= F.d (Trabalho Motor: t > 0)<br />F e d têm sentidos contrários ⇒t= − F.d (Trabalho Resistente: t < 0)<br />
  5. 5. 2) Não paralela ao deslocamento:<br /><ul><li>= F//. D = F. cos θ . D</li></ul>Exemplo:<br />Uma força de intensidade 30N é aplicada a um bloco formando um ângulo de 60° com o vetor deslocamento, que tem valor absoluto igual a 3m. Qual o trabalho realizado por esta força?<br />t = F. cos θ . D = 30. cos 60. 3 = 30. ½ . 3 = 45 J<br />
  6. 6. 3) Trabalho de uma Força Qualquer<br />Se a força F for constante ou variável, o trabalho pode ser calculado pelo gráfico da força F em função do deslocamento X do corpo. Como o trabalho é o produto da força pelo deslocamento, o valor absoluto do Trabalho será numericamente igual a área do gráfico Força (F) • Deslocamento (X).<br />
  7. 7. 4) Trabalho da Força Peso<br />Considere um corpo de peso P e seja h o deslocamento vertical sofrido pelo corpo durante um movimento vertical: Se o corpo cai, o peso está a favor do deslocamento e o trabalho é motor (positivo). Mas se o corpo estiver subindo, o peso tem sentido contrário ao deslocamento e o trabalho é resistente (negativo).<br />t > 0 ⇒t = + m.g.h<br />t < 0 ⇒t = − m.g.h<br />

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