TRABALHO. Vamos então definir trabalho, para verificarmos como essa definição é utilizada na medida de energia de um corpo.

Transcrição

1 Prfa Stela Maria e Carvalh ernanes 1 TRABALHO O cnceit e energia é um s mais imprtantes na ciência. A sua presença pe ser ntaa ns mais varias setres a ciência e a tecnlgia e se manifesta sb iversas frmas, cm a energia mecânica, elétrica, química, térmica, raiante e nuclear. Vams entã efinir trabalh, para verificarms cm essa efiniçã é utilizaa na meia e energia e um crp. - Trabalh Realiza pr rça Cnstante Na física, quan um crp é eslca sb a açã e uma frça, izems que a frça u agente que exerceu a frça realizu um trabalh. Se sb a açã e uma frça cnstante ( em móul, ireçã e senti ) um crp sfre um eslcament n senti essa frça, trabalh (abrevia-se τ u W) realiza pr é efini a seguinte maneira: Quan a frça frmar um ângul θ cm senti eslcament (I), cm vcê calcularia trabalh realiza pr essa frça? Nesse cas, prjetan rtgnalmente na ireçã eslcament crp (II), verificams que a frça que realmente está cntribuin para eslcar crp é a cmpnente 1 ; prtant trabalh realiza pr é, na realiaee, trabalh realiza pr 1.

2 Prfa Stela Maria e Carvalh ernanes 2 Entã: 1 (1) Pela figura II: csθ = 1 1 = cs θ (2) Substituin (2) em (1), vem: ( csθ ) τ csθ = cm > 0 e > 0 u Observaçã: θ é ângul entre senti e e senti eslcament. A frça pe ser pes P, reaçã nrmal N, frça e atrit at u utr tip e frça. Cnfrme valr ângul θ, trabalh pe ser psitiv, nul u negativ. a)para θ nul u agu, cs θ > 0, entã τ > 0, prque na fórmula anterir > 0 e > 0. Nesse cas, a frça está agin a favr mviment, e trabalh enmina-se trabalh mtr. θ = 0 cs0 θ agu cs θ > 0 1 cs θ > 0 >0

3 Prfa Stela Maria e Carvalh ernanes 3 b)para θ=90, csθ=0, entã 0 = 0. Ist é, frças perpeniculares a eslcament nã realizam trabalh. cs c)para θ=180 u θ btus, csθ < 0, entã τ < 0. Nesse cas, a frça está agin cntra mviment, e trabalh é enmina trabalh resistente. = 180 τ cs θ 0 θ btus cs < ( 1) cs θ < 0 < 0

4 Prfa Stela Maria e Carvalh ernanes 4 - Uniae e Trabalh N sistema internacinal e uniaes (SI), em hmenagem a físic inglês James Presctt Jule ( ), trabalh é mei em jule (símbl J). Assim, [ uniae e τ ] = [ uniae e ]. [ uniae e eslcament ] 1J = 1N. 1m u 1J = 1N.m - Cálcul Trabalh pr mei e Gráfic Na figura, t é a prjeçã rtgnal e na ireçã eslcament crp. t é tangente à trajetória crp, prtant será enminaa frça tangencial. O trabalh realiza pela frça é: csθ (1) Pela figura: cs θ = t (2) Substituin (2) e (1), tems: t t

5 Prfa Stela Maria e Carvalh ernanes 5 Quan a frça tangencial t é cnstante, gráfic e t em funçã eslcament é uma reta paralela a eix s eslcaments. A parte smbreaa é um retângul cuja área é: A = t ( numericamente) cm t = τ, tems A = τ numericamente

6 Prfa Stela Maria e Carvalh ernanes 6 EXERCÍCIOS 1 Uma frça cnstante e 18N pruz, em um crp, um eslcament e 0,2m n mesm senti essa frça. Calcule trabalh realiza pela frça. 2 Um crp percrre 0,3m sbre um plan hrizntal sb a açã a frça cnstante =10N, cnfrme figura. Sen at =0,4N a frça e atrit, calcule trabalh realiza: a)pela frça b)pela frça e atrit at c)pel pes P crp e pela reaçã nrmal N 3 Um crp e pes P=200N é levanta até a altura e 0,8m pr uma frça cnstante =250N. Calcule trabalh realiza pr, pr P e pela resultante. 4 Um blc parte a psiçã A e atinge a psiçã B sb açã e um sistema e frças, cnfrme mstra a figura Sen =50N, csθ=0,80, P=70N, N=40N, f at =10N e =5,0m, etermine: a) trabalh que caa frça realiza n eslcament AB b) trabalh a frça resultante nesse eslcament 5 Um carr e massa 1000Kg mve-se sem resistências issiparas em trajetória retilínea, a partir repus. O gráfic a frça mtra na própria ireçã mviment é representa na figura. Determine: a) tip mviment em caa trech eslcament b)a aceleraçã carr quan se encntra a 400m a rigem c) trabalh a frça n eslcament e 0 a 1000m

7 Prfa Stela Maria e Carvalh ernanes 7