FÍSICA I

Aracaju – Sergipe – Brasil

2ª Unidade
TRABALHO
1 – TRABALHO E ENERGIA CINÉTICA Um corpo de movendo ao longo de um deslocamento . Enquanto uma força constante atua sobre ele na mesma direção e sentido.

= ∙ A unidade SI de trabalho é o joule (J): 1J = 1 ∙

TRABALHO
Quando uma força constante forma um ângulo ∅ em relação ao deslocamento, temos:

= ∙ = ( ∙ cos ∅) ∙ = ∙ ∙ cos ∅ Podemos escrever o trabalho pelo produto escalar entre dois vetores: = ∙ Obs. O trabalho é uma grandeza escalar.

EXEMPLO
(a) João exerce uma força uniforme de 210 sobre um carro enguiçado da figura abaixo, conforme o desloca por uma distância de 18 . O carro também está com um pneu furado, de modo que para manter o …exibir mais conteúdo…

TRABALHO-ENERGIA
Matematicamente:
Como: Então:
2

=
2 = 1 + 2 ⇒ = = =
2 2 2 −1 2 , 2

2 2 −1 2 2

2 2 − 1 2 1 1 2 − 2 = ⇒ = 2 1 2 2 2 A grandeza 2 2 denomina-se energia cinética . O teorema trabalho-energia diz que: O trabalho realizado pela força resultante sobre a partícula fornece a variação da energia cinética da partícula: 1 1 = 2 2 − 1 2 2 2
1

EXEMPLO
Um bloco de 6,0 inicialmente em repouso é puxado para a direita ao longo de uma superfície horizontal sem atrito por uma força horizontal constante de 12 . Encontre a velocidade escalar do bloco após este ter se movido 3,0 .

TRABALHO-ENERGIA
TRABALHO E ENERGIA COM FORÇAS VARIÁVEIS O teorema do trabalho-energia permanece válido, mesmo quando consideramos forças variáveis e quando o corpo descreve uma trajetória curva.

• Trabalho realizado por uma força variável em movimento retilíneo.
Suponha uma partícula que se move de 1 para 2 em resposta a uma variação da força na direção de .

TRABALHO-ENERGIA

O trabalho será: = ∆ + ∆ + ⋯ A integral de de 1 a 2 :
2

=
1

Em um gráfico da força em função da posição, o trabalho total realizado pela força é representado pela área abaixo da curva entre a posição inicial e a posição final.

EXEMPLO
A força = 3 2 + (4 ), com metros, age sobre uma