quarta-feira, 13 de julho de 2022

Física Aplicada - Aula 03 - Trabalho de uma força constante.

 Trabalho de uma força constante segundo uma trajetória retilínea
Uma caixa está sendo deslocada numa superfície horizontal, segundo uma trajetória retilínea, passando da posição A para a posição B. Seja d o vetor deslocamento. Das forças que agem na caixa, vamos considerar a força F, constante e que forma um ângulo θ com d.
Por definição, o trabalho τ realizado pela força constante F no deslocamento d é a grandeza escalar:
τ  =  F.d.cos θ
  • Quando τ  > 0, o trabalho é chamado Motor
  • Quando τ  < 0, o trabalho é chamado Resistente
No Sistema Internacional (SI) a unidade de trabalho é o newton x metro que recebe o nome de joule: 
1 N.m = 1 J

Casos particulares:
• A força F tem a mesma direção e o mesmo sentido do deslocamento d (θ = 0º): τ = +F.d

• A força F tem a mesma direção e sentido oposto ao do deslocamento d (θ = 180º); τ = -F.d
• A força F é perpendicular ao deslocamento d (θ = 90º): τ = 0


Trabalho do peso
Um bloco sofre um deslocamento d, partindo de uma posição A e chegando a outra B. O trabalho do peso P do bloco no deslocamento d é dado por: τ = P.d.cos θ

Mas sendo cos θ = h/d, resulta:  τ = P.d.h/d => τ = P.h => τ = m.g.h
Resumindo, para o trabalho do peso, sendo h o desnível entre A e B, temos: 
  • τ = +m.g.h: quando o corpo desce
  • τ = -m.g.h: quando o corpo sobe
Observação importante: O trabalho do peso de um corpo entre duas posições A e B independe da trajetória. Depende do peso do corpo e do desnível entre A e B.
O trabalho de uma força é a medida da energia transferida ou transformada.

Ao ser erguido, a energia potencial gravitacional do bloco aumenta. A energia transferida é medida pelo trabalho da força F que o fio aplica no bloco.

Ao ser abandonado, a energia potencial gravitacional do bloco se transforma em energia cinética. A energia transformada é medida pelo trabalho do peso. 

Referência: https://osfundamentosdafisica.blogspot.com/

© Direitos de autor. 2022: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 22/07/2022

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