Qual é a definição de trabalho em física?

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Dentro física , o trabalho é definido como força causando o movimento - ou deslocamento - de um objeto. No caso de uma força constante, o trabalho é o produto escalar da força que atua sobre um objeto e o deslocamento causado por essa força. Embora a força e o deslocamento sejam vetor quantidades, o trabalho não tem direção devido à natureza de um produto escalar (ou produto escalar) em matemática vetorial . Esta definição é consistente com a definição apropriada porque uma força constante integra-se meramente ao produto da força pela distância.

Continue lendo para aprender alguns exemplos reais de trabalho, bem como calcular a quantidade de trabalho que está sendo realizado.

Exemplos de trabalho

Há muitos exemplos de trabalho na vida cotidiana. A aula de física observa alguns: um cavalo puxando um arado pelo campo; um pai empurrando um carrinho de supermercado pelo corredor de uma mercearia; uma aluna levantando uma mochila cheia de livros no ombro; um levantador de peso levantando uma barra acima de sua cabeça; e um atleta olímpico lançando o arremesso de peso.

Em geral, para que o trabalho ocorra, uma força deve ser exercida sobre um objeto fazendo com que ele se mova. Assim, uma pessoa frustrada empurrando contra uma parede, apenas para se esgotar, não está fazendo nenhum trabalho porque a parede não se move. Mas, um livro caindo de uma mesa e atingindo o chão seria considerado trabalho, pelo menos em termos de física, porque uma força ( gravidade ) atua sobre o livro fazendo com que ele seja deslocado para baixo.

O que não funciona

Curiosamente, um garçom carregando uma bandeja acima de sua cabeça, apoiado por um braço, enquanto caminha em um ritmo constante pela sala, pode pensar que está trabalhando duro. (Ele pode até estar transpirando.) Mas, por definição, ele não está fazendo algum trabalhar. É verdade que o garçom está usando força para empurrar a bandeja acima de sua cabeça, e também é verdade que a bandeja está se movendo pela sala enquanto o garçom caminha. Mas, a força - o garçom levantando a bandeja - não causa a bandeja para mover. 'Para causar um deslocamento, deve haver um componente de força na direção do deslocamento', observa The Physics Classroom.

Calculando o Trabalho

O cálculo básico do trabalho é realmente bastante simples:

W = Fd

Aqui, 'W' significa trabalho, 'F' é a força e 'd' representa o deslocamento (ou a distância que o objeto percorre). Física para crianças dá este exemplo de problema:

Um jogador de beisebol lança uma bola com uma força de 10 Newtons . A bola percorre 20 metros. Qual é o trabalho total?

Para resolvê-lo, primeiro você precisa saber que um Newton é definido como a força necessária para fornecer uma massa de 1 quilograma (2,2 libras) com uma aceleração de 1 metro (1,1 jardas) por segundo. Um Newton é geralmente abreviado como 'N'. Então, use a fórmula:

W = Fd

Desta forma:

W = 10 N * 20 metros (onde o símbolo '*' representa tempos)

Então:

Trabalho = 200 joules

UMA joule , um termo usado em física, é igual à energia cinética de 1 quilograma movendo-se a 1 metro por segundo.