UNIG - Universidade Iguaçu
FaCET – Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas
Profº Osvaldo Parente Gomez
Física Geral e Experimental I
Física Computacional I
Notas de Aula (aula nº 10)
Trabalho Mecânico
Quando uma força é aplicada a um corpo e o desloca, realiza um trabalho. Trabalho
é uma grandeza escalar, resultado do produto escalar entre o vetor força e o vetor
deslocamento.
→
θ
d
→
F
→
→
σ = F xd
∴
σ = F . d . cos θ
Quando θ = 0  σ = F.d
Quando θ = 90º  σ = 0
Quando θ = 180º  σ = - F.d
Trabalho realizado pela força peso
Durante a queda de um corpo, ou subida, a força peso realiza um trabalho. Como o
peso tem a mesma direção do movimento, teremos:
σ = P.h ∴
σ = mgh
m
P
h
Obs: O trabalho realizado pela força peso será
positivo durante a descida e negativo durante a
subida, e desprezando as forças dissipativas
esse trabalho independe da trajetória.
Unidade de trabalho no S.I.
U (σ) = Joule (J)
Potência
Potência média (Pm)
É a relação entre o trabalho realizado e o intervalo de tempo durante o qual esse
trabalho foi realizado.
Potm =
Potência instantânea
Pot = lim
P tm = lim
∆ t 0 o
∆t0
σ
∆t
σ
∆t
Pot =
dσ
dt
Outras expressões para potencia média e instantânea.
Potm =
σ
F∆ d
∴
=
∆t
∆t
Potm = F.Vm
Pot = F.V
Unidade de Potência no S.I.
U (Pot) = Watt (W)
Unidades Práticas de Potência
Cavalo – vapor (C.V)
Horse - Power (H.P)
1 C.V ≅ 735 W
1 H.P ≅ 745 W
Exercícios
1) Uma força de 200 N é a aplicada a um corpo, que se encontra em repouso sobre uma superfície
horizontal. A força forma um ângulo de 60º com a horizontal e desloca o corpo numa distância de
12m. Qual o trabalho realizado pala força nesse deslocamento.
Resp: 1200J
2) Um homem de 60 kg de massa desce 40 degraus de uma escada, tendo cada degrau 15cm de
altura. Admitindo g=10m/s2, calcule o trabalho realizado pelo peso do homem durante a descida.
Resp: 3600J
3) Um elevador, juntamente com sua carga, tem massa de 1200 kg. Se o elevador se eleva a uma
altura de 24m em 1 minuto, qual a potência suposta constante, desenvolvida pelo motor do
elevador? Despreze as perdas e admita g=10m/s2.
Resp: 4800W
4) Calcule o trabalho realizado por um homem que arrasta um saco de farinha de 65kg a uma
distância de 10m sobre o solo, com uma força de 250 N, na mesma direção do movimento,
erguendo-o depois até a carroceria de um caminhão de 75 cm de altura? Qual a potencia média
desenvolvida se o processo todo foi realizado em 2 min? g=10m/s2
Resp: 2987,50J e 24,86W
5) Uma formiga transporta uma folha de um ponto A para outro ponto B, situado 8m acima de A.
Admitindo g = 10m/s2 e a massa da folha = 0,2g, calcule o trabalho realizado pela formiga.
Resp: 1,6 . 10-2 J
6) Um carro desloca-se numa trajetória retilínea. O gráfico da força em função do deslocamento é
representado na figura. Qual é o trabalho realizado pela força de 0 a 600m.
Resp: 30.000J
F(N)
600
d (m)
0
100
500
600
7) Um corpo de 3kg é suspenso por uma corda desde o solo até a altura de 1m, no intervalo de
tempo de 4s. Qual é:
a) o trabalho do peso - Resp: 30J
b) a potencia média desenvolvida pelo peso nesse intervalo de tempo? (g=10m/s2) Resp: 7,5W
8) Um automóvel num trecho horizontal tem velocidade constante, de 20m/s, apesar de atuar sobre
ele uma força resistente de intensidade 800N, que se opõe ao movimento. Nestas condições, qual a
potencia que está sendo necessária para mantê-lo em movimento?
Resp: 16KW