Trabalho e Energia
O conceito de trabalho em física é um pouco diferente do que a gente tá acostumado no dia a dia. Trabalho (simbolizado por ) acontece quando uma força causa o deslocamento de um objeto. Mas ó, só conta se a força e o deslocamento forem na mesma direção, beleza? Se você empurra uma parede com toda sua força e ela não se mexe, então, em termos de física, você não fez trabalho nenhum.
Para calcular o trabalho, você multiplica a força pelo deslocamento e pelo cosseno do ângulo entre eles: . E a energia? Ela vem em várias formas, como cinética, que é a energia de movimento, ou potencial, que é a energia armazenada. A energia cinética (simbolizada por ) de um objeto em movimento é , onde é a massa e é a velocidade.
No vestibular, as questões de trabalho e energia podem vir de várias maneiras. Você pode ter que calcular o trabalho realizado para mover um objeto, ou a energia necessária para que ele suba uma ladeira. E não esquece da conservação de energia, que diz que a energia total se mantém, só se transforma. Isso significa que se você tem a energia potencial em um ponto alto e deixa o objeto cair, essa energia vai virar energia cinética quando ele estiver em movimento. Fica de olho nisso que cai direto!
Exercício Resolvido
Uma pessoa empurra uma caixa com uma força de por uma distância de na mesma direção da força. Qual é o trabalho realizado pela pessoa?
Solução: O trabalho é a força vezes o deslocamento, então é só multiplicar por . Como a força e o deslocamento estão na mesma direção, o trabalho realizado é , onde é o joule, a unidade de trabalho.
Alternativas:
- (a)
- (b)
- (c)
- (d)
- (e)
Exercícios Propostos
1. Se a mesma pessoa empurra a caixa com uma força de numa direção que faz um ângulo de com a horizontal, qual é o trabalho realizado sobre a caixa ao deslocá-la por ?
- (a)
- (b)
- (c)
- (d)
- (e)
2. Qual é a energia cinética de um carro de que se move a ?
- (a)
- (b)
- (c)
- (d)
- (e)