O documento discute o conceito de trabalho em física. Trabalho é definido como a transferência de energia através da aplicação de uma força em um deslocamento. O trabalho é calculado como o produto da força pelo deslocamento. O trabalho pode ser positivo (motor), negativo (resistente) ou nulo, dependendo da direção da força em relação ao deslocamento. Exemplos ilustram como calcular o trabalho para forças constantes, variáveis, paralelas e não paralelas ao deslocamento.

1. 1o Ano do EM - Física
Professor: Willian Charles

2. TRABALHO
No dia a dia frequentemente usamos a palavra trabalho.
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Uso corriqueiro da palavra trabalho: qualquer atividade que exija esforço
físico ou intelectual

3. TRABALHO
Em Física, o trabalho mede a quantidade de energia que fornecemos ou
retiramos de um corpo quando, devido a uma força ele efetua um deslocamento.
Então, necessitamos de energia para mover um carro (combustão de gasolina,
álcool, gás, etc),
deslocar um trólebus (energia elétrica), movimentar um carrinho de supermercado
(energia física com esforço do corpo humano) é realizar um trabalho.
Assim, o trabalho corresponde a uma medida da energia transferida pela aplicação
de uma força no decorrer de um deslocamento.
O símbolo do trabalho é na maioria das vezes a letra W
(work, em inglês) ou a letra (táu, letra grega).

4. TRABALHO
TRABALHO DE UMA FORÇA CONSTANTE
Podemos interpretar o trabalho de uma força como a quantidade de
energia transferida ou transformada por meio de uma força.
Imagine uma força F constante, paralela, e de mesmo sentido que o
deslocamento d efetuado por um corpo devido à ação da força que
nele atua.
Assim, definimos trabalho W como sendo o produto da intensidade
da força pelo deslocamento e pelo cosseno do ângulo α, ou seja:
 = F.d

5. TRABALHO
O trabalho de uma força é definido como uma grandeza
escalar correspondente ao produto da força pelo
deslocamento, desde que a força e o deslocamento tenham
mesma direção e sentido.
 = F.d
Em que:
F é a força.
d é o deslocamento.
 é o trabalho
No S.I.:
1- a força F é medida em newtons (N);
2- o deslocamento d é medido em metros (m);
3- o trabalho  é medido em joule (J).

6. TRABALHO
Tipos de Trabalho
1- Trabalho Motor: é quando a força e o deslocamento têm mesma
direção e sentido. O trabalho é um número positivo.
 > 0 ------- Trabalho Motor.

7. TRABALHO
Tipos de Trabalho
2- Trabalho Resistente: é quando a força e o deslocamento têm mesma
direção e sentidos contrários. O trabalho é um número negativo.
 < 0 ------- Trabalho Resistente.

8. 3 - Trabalho nulo ocorre quando a força não transfere nem transforma
energia mecânica. A força é perpendicular ao sentido do deslocamento
do corpo (α= 90°; cos 90o = 0).
TRABALHO
Tipos de Trabalho

9. TRABALHO
Vamos dar um exemplo?
Um garoto empurra uma cômoda durante um certo intervalo de tempo e consegue
deslocá-la por 5m. Sabendo que a força aplicada tem módulo de 20N e foi aplicada na
mesma direção e sentido do deslocamento, determine o valor do trabalho realizado
pela força.

10. TRABALHO
Vamos para outro exemplo?
Um homem tenta deter a descida de um carro em uma rampa e aplica uma força de
100N na mesma direção dessa rampa, mas no sentido contrário ao da descida. Como
o carro continua descendo por 8m, determine o valor do trabalho realizado pela força.
F = 100N d = 8m
Como a força F e o deslocamento d têm mesma
direção e sentidos opostos, o trabalho é resistente,
logo:
 = - F.d  = - 100.8
 = - 800J

11. TRABALHO
TRABALHO DA FORÇA NÃO PARALELA AO
DESLOCAMENTO
Agora imagine uma força constante F que forma um ângulo  em
relação ao sentido de deslocamento d de um corpo:
= F.d.cos 

12. TRABALHO
Vamos dar um exemplo?
Durante um trabalho em um armazém, um homem puxa um caixote com uma força de
200N que forma um ângulo de 60° com a horizontal, direção na qual ocorre um
deslocamento de 10m. Determine o trabalho realizado pela força aplicada pelo
homem.

13. TRABALHO
TRABALHO DE UMA FORÇA VARIÁVEL
Se a força F for variável, o trabalho pode ser calculado pelo gráfico da força F em
função do deslocamento d do corpo. Como o trabalho é o produto da força pelo
deslocamento, o valor absoluto do trabalho será numericamente igual à área sob o
gráfico. Podemos usar o gráfico também para forças constantes.
A área pintada de laranja
é numericamente igual
ao trabalho da força F.

14. TRABALHO
Vamos dar um exemplo?
O gráfico da figura ao lado mostra a variação da intensidade
da força F que atua sobre um corpo, paralelamente a sua
trajetória, em função do espaço percorrido d. Qual o
trabalho, em Joules, realizado pela força quando o corpo
vai de d = 2m para d = 6m?
Resposta:

15. TRABALHO
TRABALHO DA FORÇA PESO
= P.H
O corpo se desloca de A para B, ou seja, está descendo e α = 0o :

16. TRABALHO
TRABALHO DA FORÇA PESO
= - P.H
O corpo se desloca de B para A, ou seja, está subindo com α = 180o
.

17. TRABALHO
O trabalho da força peso é positivo na descida, negativo na subida
e nulo num deslocamento horizontal.
OBS.: o trabalho da força peso independe da trajetória adotada pelo
corpo, isto é, depende apenas da altura e do peso do corpo:
I = II=  III

18. TRABALHO
Vamos dar um exemplo?
Uma pessoa levanta do solo um corpo de massa 5kg até uma altura de 2,0m e, em
seguida, o abaixa até uma altura final de 1,5m em relação ao solo. Determine, em
Joules, o trabalho realizado pela força gravitacional (força peso).
Resposta:
1- O corpo de massa 5kg sobe 2,0m. 2- O corpo de massa 5kg desce até
a altura de 1,5m em relação ao solo.
Observe que, em relação ao solo, o corpo subiu
apenas 1,5m.
H = 1,5m m= 5kg g =10m/s2
= - P.H = - m.g.H
= - 5.10.1,5 = - 75J