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O conceito popular
Me deu um
trabalhão
fazer meu pai
emprestar o
carro!
Tenho que
fazer um
trabalho de
Matemática!
Eu trabalho 8
horas por dia!
Na Física, o conceito
de trabalho é mais
restrito por estar
associado à Força e
Deslocamento.
O conceito físico
de trabalho difere
da ideia que
popularmente se
tem dele.
Veja o exemplo:
Uma caixa desliza num plano
horizontal sem atrito sob a ação de
uma força F de intensidade 60 N.
Determine o trabalho dessa força em
um deslocamento de 12 m, no mesmo
sentido da força.
Caso a força seja
inclinada de um
ângulo θ em relação
à horizontal, teremos:
Um ponto material é deslocado 10 m por uma força F = 50N indicada na figura.
Determine o trabalho realizado pela força F no deslocamento de A até B. Dado cos
60º = 0,5.
OBSERVAÇÕES:
Se representarmos graficamente a intensidade de uma força em
função do deslocamento, teremos os diagramas a seguir.
Na figura abaixo, as três bolas são idênticas e posicionadas na mesma altura em
relação ao solo.
Neste caso, o
trabalho realizado
pelo Peso é o
mesmo e
independe da
trajetória.
Um homem levanta uma caixa de massa 8 kg a uma altura de 2m em relação ao
solo, com velocidade constante. Sabendo que g = 10 m/s², determine o módulo do
trabalho realizado pela força peso.
Lembre-se que k é
a constante elástica
da mola e
caracteriza a
resistência a sua
deformação.
Potência é a
grandeza escalar que
mede a rapidez com
que determinado
trabalho é realizado.
No Sistema
Internacional (SI), a
unidade de potência
que é 1 J/s, recebeu
o nome de watt (W).
1- Um elevador, com massa total de 500 kg, sobe 30
metros de altura no intervalo de tempo de 1 minuto.
Sendo g = 10 m/s², qual a intensidade da:
a)Velocidade média na subida?
b)Potência média desenvolvida pelo elevador?
2- Calcule a potência média desenvolvida por uma
pessoa que eleva a 20 m de altura, com velocidade
constante, um corpo de massa 5kg em 10s. Dado g = 10
m/s².
Todas as vezes que uma máquina realiza um
trabalho, parte de sua energia total é dissipada, seja
por motivos de falha ou até mesmo devido ao atrito.
Assim, o rendimento, ou
eficiência de uma máquina
será a medida do
aproveitamento da potência
total recebida.
O rendimento (ou eficiência) da máquina será calculado pela
expressão:
O rendimento η (éta) é adimensional, mas pode ser expresso em
porcentagem
Veja os exemplos:
1- Qual o rendimento de um motor que
recebe a potência de 300 W, durante 1
minuto, e realiza um trabalho de 4320J?
2- O rendimento de uma máquina é de
80%. Sabendo que ela realiza um trabalho
de 1000 J em 20s, determine a potência
total consumida pela máquina.
1- (PUC-MG) Uma força F de intensidade 50 N, empurra um carrinho por
uma distância de 2,0 m, como mostra a figura. Calcule o trabalho
realizado. Dados: sen 60° = 0,87 e cos 60° = 0,50.
2- (Vunesp-SP) Um motor de potência útil igual a 125 W, funcionando
como elevador, eleva a 10 m de altura, com velocidade constante, um
corpo de peso igual a 50 N. Qual é o tempo necessário para essa
operação?
Exercícios
3- (UF-PI) Um menino de 40 kg de massa sobe 25 degraus de uma
escada em 20 s. Se cada degrau tem 0,20 m de altura e g = 10 m/s²,
determine a potência útil dos músculos do menino nessa operação, em
watts.
4- Um dispositivo consome 1000 W realizando um trabalho de 3200 J
em 4 s. Determine o rendimento desse dispositivo.
5- Um motor cujo rendimento é 80 % está fornecendo potência útil de
1200 W. Qual é a potência total consumida por esse motor?
6- (MED. SANTOS-SP) Para arrastar um corpo de 100 kg entre dois
pontos, com movimento uniforme, um motor de potência igual a 500 W
opera durante 120 s. Determine o trabalho motor realizado, em joules.
Exercícios
7- O pêndulo simples da figura ao lado é abandonado no ponto A. O fio
tem comprimento 2,0 m. A massa pendular é 0,5 kg. Adotando 10 m/s²,
determine o trabalho da força peso no deslocamento de A para B.
8- Um motor elétrico consome uma potência de 600 W. Dessa
potência, apenas 450 W são utilizados na tarefa para a qual ele foi
destinado. Qual é a potência dissipada? Qual é o rendimento do
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Fim!

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Trabalho e potência

  • 1.
  • 2. O conceito popular Me deu um trabalhão fazer meu pai emprestar o carro! Tenho que fazer um trabalho de Matemática! Eu trabalho 8 horas por dia!
  • 3. Na Física, o conceito de trabalho é mais restrito por estar associado à Força e Deslocamento. O conceito físico de trabalho difere da ideia que popularmente se tem dele.
  • 4. Veja o exemplo: Uma caixa desliza num plano horizontal sem atrito sob a ação de uma força F de intensidade 60 N. Determine o trabalho dessa força em um deslocamento de 12 m, no mesmo sentido da força.
  • 5. Caso a força seja inclinada de um ângulo θ em relação à horizontal, teremos:
  • 6. Um ponto material é deslocado 10 m por uma força F = 50N indicada na figura. Determine o trabalho realizado pela força F no deslocamento de A até B. Dado cos 60º = 0,5.
  • 8. Se representarmos graficamente a intensidade de uma força em função do deslocamento, teremos os diagramas a seguir.
  • 9. Na figura abaixo, as três bolas são idênticas e posicionadas na mesma altura em relação ao solo. Neste caso, o trabalho realizado pelo Peso é o mesmo e independe da trajetória.
  • 10. Um homem levanta uma caixa de massa 8 kg a uma altura de 2m em relação ao solo, com velocidade constante. Sabendo que g = 10 m/s², determine o módulo do trabalho realizado pela força peso.
  • 11. Lembre-se que k é a constante elástica da mola e caracteriza a resistência a sua deformação.
  • 12. Potência é a grandeza escalar que mede a rapidez com que determinado trabalho é realizado.
  • 13. No Sistema Internacional (SI), a unidade de potência que é 1 J/s, recebeu o nome de watt (W).
  • 14. 1- Um elevador, com massa total de 500 kg, sobe 30 metros de altura no intervalo de tempo de 1 minuto. Sendo g = 10 m/s², qual a intensidade da: a)Velocidade média na subida? b)Potência média desenvolvida pelo elevador? 2- Calcule a potência média desenvolvida por uma pessoa que eleva a 20 m de altura, com velocidade constante, um corpo de massa 5kg em 10s. Dado g = 10 m/s².
  • 15. Todas as vezes que uma máquina realiza um trabalho, parte de sua energia total é dissipada, seja por motivos de falha ou até mesmo devido ao atrito. Assim, o rendimento, ou eficiência de uma máquina será a medida do aproveitamento da potência total recebida.
  • 16.
  • 17. O rendimento (ou eficiência) da máquina será calculado pela expressão: O rendimento η (éta) é adimensional, mas pode ser expresso em porcentagem
  • 18. Veja os exemplos: 1- Qual o rendimento de um motor que recebe a potência de 300 W, durante 1 minuto, e realiza um trabalho de 4320J? 2- O rendimento de uma máquina é de 80%. Sabendo que ela realiza um trabalho de 1000 J em 20s, determine a potência total consumida pela máquina.
  • 19. 1- (PUC-MG) Uma força F de intensidade 50 N, empurra um carrinho por uma distância de 2,0 m, como mostra a figura. Calcule o trabalho realizado. Dados: sen 60° = 0,87 e cos 60° = 0,50. 2- (Vunesp-SP) Um motor de potência útil igual a 125 W, funcionando como elevador, eleva a 10 m de altura, com velocidade constante, um corpo de peso igual a 50 N. Qual é o tempo necessário para essa operação?
  • 20. Exercícios 3- (UF-PI) Um menino de 40 kg de massa sobe 25 degraus de uma escada em 20 s. Se cada degrau tem 0,20 m de altura e g = 10 m/s², determine a potência útil dos músculos do menino nessa operação, em watts. 4- Um dispositivo consome 1000 W realizando um trabalho de 3200 J em 4 s. Determine o rendimento desse dispositivo. 5- Um motor cujo rendimento é 80 % está fornecendo potência útil de 1200 W. Qual é a potência total consumida por esse motor? 6- (MED. SANTOS-SP) Para arrastar um corpo de 100 kg entre dois pontos, com movimento uniforme, um motor de potência igual a 500 W opera durante 120 s. Determine o trabalho motor realizado, em joules.
  • 21. Exercícios 7- O pêndulo simples da figura ao lado é abandonado no ponto A. O fio tem comprimento 2,0 m. A massa pendular é 0,5 kg. Adotando 10 m/s², determine o trabalho da força peso no deslocamento de A para B. 8- Um motor elétrico consome uma potência de 600 W. Dessa potência, apenas 450 W são utilizados na tarefa para a qual ele foi destinado. Qual é a potência dissipada? Qual é o rendimento do motor?
  • 22. Fim!