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V. Trabalho, Energia e Potência [parte 1]

8. Definição - As forças têm a qualidade de realizarem 'trabalho', função dos deslocamentos que provocam nos corpos. Todo trabalho implica numa transferência de energia (outro modo de se transferir energia de uma região para outra é através de ondas). Em Ciência, toda transferência de energia se dá através do trabalho ou de ondas. O trabalho de uma força é definido como o produto da intensidade da força pela extensão do deslocamento que ela determina no corpo, quando o deslocamento se dá na direção da força; no caso geral, nesse produto se considera apenas o componente da força segundo a direção do deslocamento. Vejamos várias situações:

8.1 Trabalho da força constante num deslocamento retilíneo -

8.2 Trabalho da força constante num deslocamento curvilíneo -

8.3 Trabalho da força variável numa trajetória qualquer -

No gráfico, f(x) é o componente tangencial da força variável que atua no corpúsculo; a área hachurada mede, naquele deslocamento, o trabalho da força total (não esquecer que o trabalho da componente normal é nulo!).

Notas - (a) É nulo o trabalho das reações vinculares normais à direção do deslocamento; (b) É nulo o trabalho da resultante centrípeta.

8.4 Trabalho das forças elásticas restauradoras - Tomando-se por ponto de referência a posição de equilíbrio do sistema deformável, sua energia potencial elástica, quando apresenta a deformação x, é medida pelo trabalho realizado pelas forças elásticas de restituição no deslocamento x:

8.5 Trabalho da força eletrostática (coulombiana) -

8.6 Trabalho da força de intensidade constante, tangencial, numa rotação -

8.7 Teorema de Varignon - "O trabalho da resultante de um sistema de forças (componentes) num dado deslocamento é igual à soma algébrica dos trabalhos componentes".

8.8 Unidades coerentes de trabalho -

C.G.S. ==> erg = dina