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TRABALHO, POTÊNCIA E ENERGIA

TRABALHO DE UMA FORÇA CONSTANTE SEGUNDO UMA TRAJETÓRIA RETILÍNEA

Considere um ponto material que se desloca sobre uma reta desde uma posição A até outra B, sob ação de um sistema de forças. Seja uma força constante dentre as que atuam sobre o ponto material e o vetor representado pelo segmento orientado que tem origem em A e extremidade em B e que recebe o nome de vetor deslocamento.
Indiquemos por  o ângulo entre e (fig. 1).

Por definição, o trabalho da força no deslocamento é a grandeza escalar:

 = F.d.cos onde F é a intensidade da força e d o módulo do vetor deslocamento .

Para 0o  < 90o, cos > 0 e, portanto,  > 0 (fig.2).

Neste caso, o trabalho é denominado motor e a força favorece o deslocamento .

Para 90o <  180o, cos < 0 e, portanto  < 0 (fig. 3).

Neste caso, o trabalho é resistente e a força é contrário ao deslocamento .

Para  = 90o, cos = 0 e  = 0 (fig. 4).

No Sistema Internacional de unidades, a unidade de trabalho e denominado joule (J).

APLICAÇÃO

1) Determine o trabalho realizado pela força , de intensidade F = 50 N, que atua sobre um ponto material que se desloca ao longo de segmento de reta AB de comprimento d = 3m, nos casos seguintes:

VERIFICAÇÃO / REVISÃO

2) Determine o trabalho de cada força indicada na figura, no deslocamento d = 5 m. Sabe-se que cos = 0,6.

3) Uma força constante, de módulo igual a 4 N, aplicada a um corpo, desloca seu ponto de aplicação de 2 m. A trajetória do corpo é uma reta. A direção da força é paralela à trajetória. Qual é o trabalho realizado pela força durante esse deslocamento?
4) Uma força realiza trabalho de 20 J, atuando sobre um corpo na mesma direção e no sentido do seu deslocamento. Calcule a intensidade da força aplicada para um deslocamento de 5 m.
5) Qual é o trabalho realizado pela força de intensidade 50 N, ao empurrar o carrinho por uma distância de 2 m, sendo sen60o =