TRABALHO,ENERGIA
E POTÊNCIA
No dia-a-dia chamamos trabalho a qualquer atividade de
natureza muscular ou intelectual que exija esforço.
Transportar sacos é trabalhar. Estudar também é trabalhar.
Em Física, a palavra “trabalho” utiliza-se com um
significado próprio, embora relacionado com o sentido
comum da palavra.
Trabalho é uma forma de transferência de energia, mas,
para que ocorra é necessário a atuação de uma força.
Nem sempre, as forças atuam na mesma direção que o
movimento do corpo.
Para calcular o trabalho
realizado
pela
força
constante,que atua no centro
de massa, é necessário duas
condições:
Uma componente da força
aplicada na direção do
movimento.
Deslocamento do centro de
massa.
Quanto maior for o valor da
força aplicada na direção do
movimento, maior será a
quantidade
de
energia
transferida como trabalho.

Fig.– Fy é a projeção vertical
de F e Fx é asua projeção
horizontal de F .
O trabalho realizado por uma força constante aplicada a
um sistema rígido, é igual ao produto do valor da
componente da força na direção do deslocamento (F) pelo
valor do deslocamento (d) do corpo do centro de massa.
A definição de trabalho limita-se apenas às transformações
mecânicas que ocorrem nos corpos rígidos (ou partículas
materiais).O trabalho é uma grandeza escalar que depende:
a)da intensidade da força constante que atua no corpo;
b)do valor do deslocamento do ponto de aplicação dessa
força;
c)do ângulo α que fazem entre si as direções dos vetores
força e deslocamento.
WF  F .d . cos 
F – força aplicada {N}
d – deslocamento {m}
W – Trabalho {J}
Sempre que se aplica uma força constante a um sistema,
esta contribui para o aumento da energia do centro de
massa?
1) Quando a força constante e
o deslocamento têm a mesma
direcção e o mesmo sentido, o
ângulo α tem a amplitude de
zero graus. cos 0º = 1
W>0, trabalho é positivo,
A ação da força contribui
para o aumento da energia
do centro de massa do
sistema.
2) Quando a força constante e
o deslocamento têm a mesma
direcão e sentidos opostos, o
ângulo α é de 180º graus. cos
180º = -1
W<0, trabalho é negativo.
A ação da força contribui
para a diminuição da energia
do centro de massa do
sistema.
3) Quando a força constante
e o deslocamento têm
direções perpendiculares, o
ângulo α é de 90º graus. cos
90º = 0
W = 0, trabalho é nulo
Não há variações da energia
do centro de massa durante
o deslocamento.
3) Se um de vocês
empurrar uma parede,
haverá realização de
trabalho?
A força constante que uma
pessoa exerce numa parede
não realiza trabalho porque
não há deslocamento do seu
ponto de aplicação (Δx = 0m).
REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DO
TRABALHO REALIZADO POR UMA FORÇA
CONSTANTE
O trabalho realizado por uma força que desloca o
seu ponto de aplicação de A para B, tendo a força e o
deslocamento a mesma direcção e o mesmo sentido, é
numericamente igual à área da figura do gráfico Fxd
O trabalho é positivo
quando a força e o
deslocamento do centro
de massa têm a mesma
direcção e sentido:
O trabalho é negativo
quando a força e o
deslocamento do centro de
massa têm a mesma direcção
e sentido oposto:
Trabalho e Variação de Energia
Mecânica
Teorema da EM
Wforças ext. = EM = ΔEC + ΔEP
Lei da Conservação da EM
W forças ext
=
W forças ext. = 0
O corpo ou sistema
não recebe nem cede
trabalho
EM não aumenta nem diminui.
Permanece inalterado.
A EM se conserva.
ΔEM
= ΔEC + ΔEP
ΔEM= 0
ΔEC + ΔEP = 0
A um aumento na EC
corresponde uma diminuição
equivalente na EP.
A EC transforma-se em EP e
Vice-Versa