exercicios

Capítulo 7
Trabalho e energia

Recursos com copyright incluídos nesta apresentação:

Trabalho
Na física, trabalho é um termo usado com significado distinto do entendido na linguagem diária.
Trabalho de uma força constante em trajetória reta (força constante tem módulo, direção e sentido constantes, pois força é vetor)
O trabalho realizado por uma força constante F sobre uma partícula enquanto esta se desloca de uma quantidade d em linha reta é dado por

W = F.d = Fd cos θ onde θ é o ângulo entre os vetores F e d.
Exemplo: Uma pessoa caminha em um plano horizontal com velocidade constante, carregando um corpo de peso P=mg.
Neste caso, o trabalho realizado pela pessoa é nulo, pois a força F que ela exerce sobre o corpo de massa m é perpendicular ao deslocamento d em cada instante. No SI, a unidade de trabalho é o joule, símbolo J. Um joule é o trabalho realizado por uma força constante de um Newton quando desloca um corpo uma distância de um metro na sua direção e sentido. Portanto

1J=1Nxm

Quando a partícula se move sob a ação de várias forças F1, F2, F3 etc., o trabalho total, ou trabalho líquido, realizado sobre ela é a soma dos trabalhos
W1, W2, W3, etc., realizados por cada uma das forças.

Wliq = W1 + W2 + W3 + ... = (F1 + F2 + F3 ).d = FR .d = WR
O trabalho líquido é igual ao trabalho da força resultante, FR, que atua sobre a partícula. Assim, o trabalho líquido sobre uma partícula em MRU é nulo, pois a = 0 e consequentemente FR = ma = 0.

Exemplo 7.1 – Um bloco de massa m desliza sobre uma rampa fazendo um deslocamento d cuja componente vertical é h, como mostra a Figura abaixo. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a rampa vale µ.
a) Calcule o trabalho de cada uma das várias forças atuantes sobre o bloco durante o deslizamento.
b) Calcule o trabalho líquido e verifique que ele será nulo quando o corpo descer com velocidade constante.
N

Fa

Forças que atuam no bloco: peso (mg), normal (N) e