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Trabalho da força constante

Trabalho da força constante
Bloco se movendo após ser aplicada uma força sobre ele

Vejamos a figura acima, nela vamos considerar que uma força constante de intensidade  atue no bloco, que consideraremos como sendo um ponto material, fazendo com que ele sofra um deslocamento d.

Ainda com base na figura acima, podemos determinar o trabalho realizado pela força (τ) no decorrer do deslocamento fazendo o produto da força aplicada no ponto material pelo deslocamento sofrido pelo ponto material e pelo cosseno do ângulo que se forma entre as orientações do vetor força e deslocamento. A equação que nos permite calcular o trabalho realizado é a seguinte:

τ= F.d .cosθ

Um estudo da equação que define o trabalho permite escrever o seguinte:

- se 0° ≤ θ<90°, o trabalho realizado pela força é positivo, e é realizado pela força cuja componente Fx atua no sentido do deslocamento, ou seja, a força está favorecendo o deslocamento no qual está atuando.

Gráfico do trabalho positivo

- se 90°< θ≤180°, o trabalho realizado é negativo, e é realizado pela força cuja componente Fx atua no sentido oposto ao do deslocamento, ou seja, a força está dificultando o deslocamento do ponto material no qual está agindo.

Gráfico do trabalho negativo

- se o deslocamento  e a força  possuem direções perpendiculares entre si, nesse caso o trabalho é nulo, isto é, não há componente Fx na direção do deslocamento sofrido pelo bloco, então a força não influencia no deslocamento do ponto material, portanto não há a realização de trabalho.

Gráfico do trabalho nulo

Unidades do trabalho no SI – o joule (J)

Se a força de módulo F = 1 N é exercida na mesma direção e sentido do deslocamento de módulo d = 1m, sendo o ângulo θ = 0°, cos 0° = 1, então o trabalho realizado por essa força é:

τ= 1N.1m .1
τ= 1 N.m

Lembrando que o produto N.m é chamado de joule (J) em homenagem a James Prescott Joule.



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1 comentários

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  • quinta-feira | 05/12/2013 | DAVID AZEVEDO
    Usuário

    MUITO ÓTIMO ME AJUDOU MUITO!