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Física - VideoAulas Sobre Trabalho – Faça o Download desse material em nosso site. Acesse www.ApoioAulasParticulares.Com.Br

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  • 1. TRABALHO
  • 2. OBJETIVOS• Definir trabalho• Classificar Trabalho• Entender o que é o trabalho da força elástica• Entender o que é o trabalho da força peso• Definir Potência
  • 3. TRABALHOTrabalho da força constante paralela aodeslocamento.F: força constante.d: deslocamento.Unidade S.I.Joules [J].[1J] = [1N.m]
  • 4. TRABALHOTrabalho motorTrabalho motor (t >0) ,a força fica no mesmosentido do deslocamento.
  • 5. TRABALHOTrabalho resistente.Trabalho resistente (t<0) ,a força fica no sentidocontrário do deslocamento.
  • 6. TRABALHOTrabalho da força constante paralela ao deslocamento
  • 7. ExercíciosAo puxar um corpo de massa 2 kg comaceleração constante de 2 m/s2, na mesma direção dodeslocamento qual é o trabalho realizado nestepercurso? Qual é o tipo de trabalho?
  • 8. ExercíciosAo puxar um corpo de massa 2 kg comaceleração constante de 2 m/s2durante 10 m, namesma direção do deslocamento qual é o trabalhorealizado neste percurso? Qual é o tipo de trabalho?dF.=τdam ..=τJ4010.2.2 ==τPara haver movimento a força tem que estar no mesmosentido do deslocamento, então o trabalho é motor.
  • 9. ExercíciosUm bloco desliza sobre uma mesa em movimentoretilíneo uniforme, uma força F= 12 N foi necessáriapara tira-lo do repouso. Calcule o Trabalho da força deatrito durante um deslocamento de 10 m.
  • 10. ExercíciosUm bloco desliza sobre uma mesa em movimentoretilíneo uniforme, uma força F= 12 N constante eparalela ao deslocamento foi necessária para tira-lo dorepouso. Calcule o Trabalho da força de atrito duranteum deslocamento de 10 m.Corpos em movimento retilíneo uniforme possuem forçaresultante nula. Então F- FAT=0
  • 11. F- FAT = 0FAT= -12 N (pois tem sentido contrário ao deslocamento)dFAT .=τJ12010.12 −=−=τCorpos em movimento retilíneo uniforme possuemforça resultante nula. Então F- FAT=0
  • 12. TrabalhoforçaParaleladeslocamentoMesmosentidoTrabalho motorSentidoopostoTrabalho resistenteNão ParaleladeslocamentoComponenteda forçaMesmosentidoTrabalhomotorSentidoopostoTrabalhoresistente
  • 13. Trabalho motorTrabalho resistenteTrabalhomotor+τ =F.dTrabalho resistente - τ =F.dComplemento do esquema anterior
  • 14. TRABALHOTrabalho da força constante não paralela aodeslocamentoθ: Ângulo entre a força e o deslocamentoFt: Componente da Força F na Paralela aodeslocamento.
  • 15. Uma força F igual a 15 N atua sobre um bloco mde 6 kg formando um ângulo θ igual a 60ocom ahorizontal, conforme o esquema abaixo.Exercíciosa) Calcule o Trabalho realizado pela força ao longo deum deslocamento de 8 m.b) Qual o Trabalho das forças Peso e Normal?Justifique.
  • 16. Uma força F igual a 15 N atua sobre um bloco mde 6 kg formando um ângulo θ igual a 60ocom ahorizontal, conforme o esquema abaixo.Exercíciosa) Calcule o Trabalho realizado pela força ao longo deum deslocamento de 8 m.b) Qual o Trabalho das forças Peso e Normal?Justifique.
  • 17. Exercíciosθτ cos..dF= 8.60cos.15 o=τJ60=τa.b. Tração e Normal são forças perpendiculares aodeslocamento, por isso não realizam trabalho !
  • 18. TrabalhoforçaParaleladeslocamentoMesmosentidotrabalho motorSentidoopostotrabalho resistenteNão ParaleladeslocamentoComponenteda forçaMesmosentidoTrabalhomotorSentidoopostoTrabalhoresistenteforçaconstanteñ paralelaτ =F.d.cosθmódulotrabalhotrabalhomotortrabalhoresistente+τ =F.d. cosθ-τ =F.d. cosθ
  • 19. Trabalho motorTrabalho resistenteTrabalhomotor+τ =F.dTrabalho resistente - τ =F.dComplemento do esquema anterior
  • 20. TRABALHOTrabalho de uma força variável paralela aodeslocamento.
  • 21. TRABALHOTrabalho de uma força variável paralela aodeslocamento.Basta calcular a área total, que vai ser a somatóriadas áreas 1, 2 e 3:2).(1hbBA+= hBA .2 =2.3hbA =AT = A1+ A2+ A3
  • 22. (Unife-sp 2006) A figura representa o gráfico domódulo F de uma força que atua sobre um corpo emfunção do seu deslocamento x. Sabe-se que a forçaatua sempre na mesma direção e sentido dodeslocamento.ExercíciosPode-se afirmar que o trabalho dessa força no trechorepresentado pelo gráfico é, em joules,a) 0. b) 2,5. c) 5,0. d) 7,5. e) 10.
  • 23. (Unife-sp 2006) A figura representa o gráfico domódulo F de uma força que atua sobre um corpo emfunção do seu deslocamento x. Sabe-se que a forçaatua sempre na mesma direção e sentido dodeslocamento.ExercíciosPode-se afirmar que o trabalho dessa força no trechorepresentado pelo gráfico é, em joules,a) 0. b) 2,5. c) 5,0. d) 7,5. e) 10.
  • 24. Exercícios2.hbA ==τ J521.10==τ
  • 25. Exercícios(Unesp 2003) Uma força atuando em uma caixa variacom a distância x de acordo com o gráfico.O trabalho realizado por essa força para mover a caixada posição x = 0 até a posição x = 6 m valea) 5 J. b) 15 J. c) 20 J. d) 25 J. e) 30 J.
  • 26. Exercícios(Unesp 2003) Uma força atuando em uma caixa variacom a distância x de acordo com o gráfico.O trabalho realizado por essa força para mover a caixada posição x = 0 até a posição x = 6 m valea) 5 J. b) 15 J. c) 20 J. d) 25 J. e) 30 J.
  • 27. Exercícios2).( hbBA+==τ25).46( +=τJ25=τ
  • 28. força nãoconstantemódulotrabalhoTrabalhoforçaParaleladeslocamentoMesmosentidotrabalho motorSentidoopostotrabalho resistenteNão ParaleladeslocamentoComponenteda forçaMesmosentidoTrabalhomotorSentidoopostoTrabalhoresistenteforçaconstanteñ paralelaτ=F.d. cosθmódulotrabalhotrabalhomotortrabalhoresistente+τ =F.d. cosθ-τ =F.d. cosθárea dotriânguloárea dotrapézio
  • 29. Trabalho motorTrabalho resistente+τ =F.d- τ =F.dComplemento do esquema anterior
  • 30. TRABALHOTrabalho de uma força qualquer.
  • 31. TRABALHOTrabalho da força elástica.Por definição a força elástica varia de acordo coma deformação da mola, portanto ela não é uma forçaconstante, logo temos que utilizar o cálculo do trabalhopara forças variáveis, ou seja, construir o gráfico ‘Fel’ x‘d’ e determinar a área no deslocamento desejado.Conforme distendemos um elástico, a forçarestauradora (elástica) aumenta:
  • 32. TRABALHOTrabalho da força elástica.xKFEl .=K: Constante elástica da mola [N/m]x: Deformação sofrida pela mola [m]
  • 33. TRABALHOTrabalho da força elástica.Se calcularmos a área no deslocamento ‘x’, entãoteremos o trabalho da força elástica neste deslocamentoPortanto:
  • 34. 2.. xxKA =2.hbA =2. 2xKA =2. 2xKFel =τ
  • 35. ExercíciosUm bloco de 0,5 kg cai sobre uma mola vertical deconstante elástica k = 2,5 N/cm. O bloco adere àmola,que ele comprime 12 cm antes de pararmomentaneamente. Enquanto a mola está sendocomprimida, qual é o trabalho realizado?
  • 36. ExercíciosUm bloco de 0,5 kg cai sobre uma mola vertical deconstante elástica k = 2,5 N/cm. O bloco adere à mola,que ele comprime 12 cm antes de pararmomentaneamente. Enquanto a mola está sendocomprimida, qual é o trabalho realizado?
  • 37. 2. 2xKFel =τExercíciosK= 25 N/cm = 2500 N/mX=12 cm =0,12 m212,0.2500 2=Felτ JFel 18=τ
  • 38. trabalho forçaelástica 2. 2xKFel =τforça nãoconstantemódulotrabalhoTrabalhoforçaParaleladeslocamentoMesmosentidotrabalho motorSentidoopostotrabalho resistenteNão ParaleladeslocamentoComponenteda forçaMesmosentidoTrabalhomotorSentidoopostoTrabalhoresistenteforçaconstanteñ paralelaτ=F.d. cosθmódulotrabalhotrabalhomotortrabalhoresistente+τ =F.d. cosθ-τ =F.d. cosθárea dotriânguloárea dotrapézio
  • 39. Trabalho motorTrabalho resistente+τ =F.d- τ =F.dComplemento do esquema anterior
  • 40. TRABALHOTrabalho da força Peso.A força peso é constante e paralela aodeslocamento, e seu trabalho só depende da diferençaentre dois pontos de uma reta vertical, ou seja, dependesomente da altura.
  • 41. TRABALHOTrabalho da força Peso.Módulo:P: Força Peso, módulo (P=m.g) [N].h: Altura [m].hP.=τ
  • 42. Para subir do térreo para o primeiro andar, umapessoa pode escolher 3 alternativas: ir pela escada,mais íngreme; ir de elevador e ir pela rampa, menosinclinada. Sobre o Trabalho realizado pelo Peso dapessoa podemos afirmar corretamente que:a) é maior pela escada.b) é o mesmo por qualquer caminho.c) é maior pelo elevador.d) é maior pela rampa.Exercícios
  • 43. Para subir do térreo para o primeiro andar, umapessoa pode escolher 3 alternativas: ir pela escada,mais íngreme; ir de elevador e ir pela rampa, menosinclinada. Sobre o Trabalho realizado pelo Peso dapessoa podemos afirmar corretamente que:a) é maior pela escada.b) é o mesmo por qualquer caminho.c) é maior pelo elevador.d) é maior pela rampa.Exercícios
  • 44. O trabalho da força Peso é conservativo, ou seja,só depende da altura, qualquer que seja a trajetóriausada para atingí-la.Letra BExercícios
  • 45. Calcule o trabalho da força peso de um objeto demassa 9 kg que caiu em queda livre de uma altura de12 m. Dado g =10m/s2.Exercícios
  • 46. Calcule o trabalho da força peso de um objeto demassa 9 kg que caiu em queda livre de uma altura de12 m. Dado g=10m/s2.Exercícios
  • 47. ExercícioshP.=τhgm ..=τJ108012.10.9 ==τ
  • 48. TrabalhoforçaParaleladeslocamentoMesmosentidotrabalho motorSentidoopostotrabalho resistenteNão ParaleladeslocamentoComponenteda forçaMesmosentidoTrabalhomotorSentidoopostoTrabalhoresistenteforçaconstanteñ paralelaτ=F.d. cosθmódulotrabalhotrabalhomotortrabalhoresistente+τ =F.d. cosθ-τ =F.d. cosθtrabalho forçaelástica 2. 2xKFel =τforça nãoconstantemódulotrabalhoárea dotriânguloárea dotrapézio
  • 49. Trabalho motorTrabalho resistente+τ =F.d- τ =F.dtrabalho forçapesotrabalho forçapesoτ =P.h-τ =P.hComplemento do esquema anterior
  • 50. TRABALHOPotência.É a capacidade de realizar trabalho com umadeterminada rapidez.tPot∆=τUnidadesPot: 1 J/s = 1 Watt [W] (S.I)cavalo vapor (cv): 1cv =735 WHorse Power (HP): 1 HP =746 W
  • 51. Potência e velocidade.TRABALHOtsFPot∆∆=.vFPot .=
  • 52. ExercíciosUm motor de um barco durante uma travessia de10 min, realiza um trabalho de 100 kJ. Calcule apotência fornecida por esse motor, em Joules.
  • 53. ExercíciosUm motor de um barco durante uma travessia de10 min, realiza um trabalho de 100 kJ. Calcule apotência fornecida por esse motor, em Joules.tPot∆=τWPot 1667600100000≈=10 min= 10.60 = 600s100kJ= 100000J
  • 54. potencia forçaconstante tPot∆=τTrabalhoforçaParaleladeslocamentoMesmosentidotrabalho motorSentidoopostotrabalho resistenteNão ParaleladeslocamentoComponenteda forçaMesmosentidoTrabalhomotorSentidoopostoTrabalhoresistenteforçaconstanteñ paralelaτ=F.d. cosθmódulotrabalhotrabalhomotortrabalhoresistente+τ =F.d. cosθ-τ =F.d. cosθtrabalho forçaelástica 2. 2xKFel =τforça nãoconstantemódulotrabalhoárea dotriânguloárea dotrapézio
  • 55. Trabalho motorTrabalho resistente+τ =F.d- τ =F.dtrabalho forçapesotrabalho forçapesoτ =P.h-τ =P.hComplemento do esquema anterior
  • 56. BibliografiaRamalho, Nicolau e Toledo. Os fundamentos dafísica. Mecânica, ed. Moderna. 7aedição.Halliday, Resnick, Walker. Fundamentos de física.Mecânica, ed. LTC, 3aedição.

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