energia mecanica

Trabalho mecânico

Quando há uma troca de energia num sistema físico, pode-se dizer que um trabalho foi realizado. A transferência de energia ocorre quando uma força F é aplicada sobre um objeto de modo a deslocá-lo por uma distância d, ao longo de uma linha na qual haja uma projeção diferente de zero da respectiva força. A medida da quantidade de energia gasta neste processo é denominada trabalho. Matematicamente, o trabalho é dado por: τ = F . d . cosα

Onde

τ é o trabalho realizado pela força.
F é a força aplicada d é o deslocamento
E

cosα é o cosseno do ângulo entre a linha de ação (direção) da força aplicada e o deslocamento realizado, mostrado na figura 01.

Se o ângulo α entre a linha formada pela força e a linha formada pelo deslocamento d for igual a zero, teremos:

τ = F.d.0°

Sabemos que:

cos0° = 1

Substituindo o valor de cos0°, teremos:

τ = F.d.1

Que dá simplesmente:

τ = F.d

É o que mostra a figura 02.

A partir das análises, entende-se que não é possível realizar trabalho quando a força for perpendicular ao deslocamento. Ou seja, quando a força forma um ângulo de 90° com o deslocamento, pois teremos cos90°, que é zero. É o caso de uma pessoa portando um objeto e se movimentando na horizontal. A pessoa exerce uma força para sustentar o objeto a uma determinada altura do solo. Porém, o deslocamento é realizado na horizontal, então não há um trabalho sendo realizado neste caso, apesar de nos ser intuitivo pensar que a pessoa estaria realizando trabalho. Energia Cinética A energia cinética é a energia devido ao movimento. É o caso de um corpo que recebe energia em forma de trabalho, e todo este trabalho se converte em energia de movimento. Esta forma de energia é denominada energia cinética.
Analisemos o trabalho τ realizado por uma força F sobre um corpo de massa m. Neste caso, teremos:

τ = F.d.cosα