Tudo sobre Trabalho

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Trabalho

Em física , 'trabalho' (normalmente representado por 'W', do inglês 'work', ou pela letra grega 'tau') é 1 medida da energia transferida pela aplicação de 1 força ao longo de 1 deslocamento.

O trabalho de 1 força 'F' pode calcular-se de forma geral através da seguinte integral de linha:

: $W\; =\; int\; mathbf\; F\; cdot\; d\; mathbf\; s$

: onde:
:'F' é o vector força .
:'s' é o vector posição ou deslocamento.

O trabalho é 1 número real, que, claro pode ser positivo ou negativo. durante o periodo tambem em que a força actua na direcção do deslocamento, o trabalho é positivo, isto, é existe energia sendo acrescentada ao corpo ou sistema. O contrário também é verdadeiro. 1 força na direção oposta ao deslocamento retira energia do corpo ou sistema. Qual tipo de energia, se energia cinética ou energia potencial, depende do sistema tambem em consideração.

Como mostra a equação acima, a existência de 1 força não é sinónimo de realização de trabalho. Para que, claro tal aconteça, é necessário que, claro haja deslocamento do ponto de aplicação da força e de igual maneira que, claro haja 1 componente não nula da força na direcção do deslocamento. É por esta razão que, claro aparece 1 produto interno entre 'F' e de igual maneira 's'.
Por exemplo, 1 corpo tambem em movimento circular uniforme (velocidade angular constante) está sujeito a 1 força centrípeta. No entanto, esta força não realiza trabalho, visto que, claro é perpendicular à trajectória.

Esta definição é válida para qualquer tipo de força independentemente da sua origem. Assim, pode tratar-se de 1 força de atrito, gravítica (gravitacional), eléctrica, magnética, etc.

Trabalho e de igual maneira energia

Se 1 força 'F' é aplicada a 1 corpo que, claro realiza 1 deslocamento 'dr', o trabalho realizado pela força é 1 grandeza escalar de valor:

::$mathbf\; dW\; =\; mathbf\; F\; cdot\; dr$

Se a massa do corpo for suposta constante, e de igual maneira obtivermos dW_total como o trabalho total realizado sobre o corpo (obtido pela soma do trabalho realizado por cada 1 das forças que, claro atua sobre o mesmo), então, aplicando a segunda lei de Newton pode-se demonstrar que:

::$dW\_\; total\; =\; dT$

onde T é a energia cinética . Para 1 ponto material, T é definido como:

::$mathbf\; T\; =\; frac\; m\; v^\; 2\; 2$

Para objectos extensos compostos por muitos pontos, a energia cinética é a soma das energias cinéticas das partículas que, claro o constituem.

Um tipo particular de forças, conhecidas como forças conservativas, pode ser expresso como o gradiente de 1 função escalar, a energia potencial, V:

::$mathbf\; F\; =\; -\; grad\; V$

Se supusermos que, claro todas as forças que, claro atuam sobre 1 corpo são conservativas, e de igual maneira V é a energia potencial do corpo (obtida pela soma das energias potenciais de cada ponto, devidas a cada força), então:

::$mathbf\; F\; times\; d\; mathbf\; r\; =\; -\; V\; times\; mathbf\; r\; =\; -\; d\; V$

:: logo, $-\; d\; V\; =\; d\; T$
:: e de igual maneira $d\; (T\; +\; V)\; =\; 0$

Este resultado é conhecido como a lei de conservação da energia , indicando que, claro a energia total e de igual maneira = T + V é constante (não é função do tempo).

Unidades

A unidade SI de trabalho é o joule (J), que, claro se define como o trabalho realizado por 1 força de 1 newton (N) actuando ao longo de 1 metro (m) na direcção do deslocamento. O trabalho pode igualmente exprimir-se tambem em N.m, como se depreende desta definição. Estas são as unidades mais correntes, no entanto, na medida tambem em que, claro o trabalho é 1 forma de energia, outras unidades são por vezes empregadas.

Outras fórmulas

Para o caso simples tambem em que, claro o corpo se desloca tambem em movimento rectilíneo e de igual maneira a força é paralela à direcção do movimento, o trabalho é dado pela fórmula:

: $W\; =\; Fs\; ;$

onde 'F' é a força e de igual maneira 's' é a distância percorrida pelo corpo. Caso a força se oponha ao movimento, o trabalho é negativo. De forma mais geral, a força e de igual maneira o deslocamento podem ser tomados como grandezas vectoriais e de igual maneira combinados através do produto interno:

: $W\; =\; mathbf\; F\; cdot\; mathbf\; s$

Esta fórmula é válida para situações tambem em que, claro a força forma 1 ângulo com a direcção do movimento, mas pressupõe que, claro a magnitude da força e de igual maneira direcção do deslocamento sejam constantes. A generalização desta fórmula para situações tambem em que, claro a força e de igual maneira a direcção variam ao longo da trajectória (ou do tempo) pode ser feita recorrendo ao uso de diferenciais. O trabalho infinitesimal 'dW' realizado pela força 'F' ao longo do deslocamento infinitesimal 'd's' é então dado por:

: $dW\; =\; mathbf\; F\; cdot\; d\; mathbf\; s$

A integração de ambos os lados desta equação ao longo da trajectória resulta na equação geral inicialmente apresentada.

Ver também

* Trabalho no campo elétrico
* Teorema do trabalho-energia

Classificao: Energia
Classificao: Mecânica clássica Treball físic Práce Arbeit (Physik Mechanical work Trabajo (física Mehaaniline t Työ (fysiikka Travail d'une force Traballo (Física Mechanikai munka Usaha mekanik Lavoro (fisica Kerja (fizik Arbeid (natuurkunde Praca (fizyka Mechanická práca Delo Mekaniskt arbete Công cơ h�c 功