TRABALHO MECNICO EXERCCIOS RESOLVIDOSAo final destas situaes-problemas os meus alunos da EJA e do Ensino regular devero ser capazes de: - Perceber que o trabalho mecnico ou trabalho a transferncia de energia sempre realizado por foras; - Exemplificar e perceber na natureza as foras que realizam trabalho (fora peso, fora elstica, fora de atrito, fora eltrica, fora motriz, fora magntica e fora gravitacional); - Saber que para que exista uma fora, deve haver interao entre corpos e que, se uma fora constante produz um deslocamento que forma um certo ngulo com a direo da fora, tal fora realiza um trabalho; - Conceituar trabalho motor, nulo e resistente; - Conscientizar-se que, a leitura de revistas em quadrinhos pode tranform-lo em um bom leitor e, consequentemente, num bom escritor. Para melhor entendimento destas resolues aconselhvel ler e meditar no texto vrias vezes. Quando voc conseguir mastigar estas idias, estar apto a resolver problemas mais avanados sobre trabalho. 01) Um sorveteiro empurra seu carrinho, aplicando-lhe um fora horizontal de 25 N e deslocando-o por 100 m. Qual o trabalho realizado pela fora aplicada no carrinho pelo sorveteiro? - Vamos considerar que o carrinho est sendo empurrado (fora), constantemente, da esquerda para a direita e que este o sentido positivo de deslocamento; - Para o nosso estudo temos dois corpos no sistema: sorveteiro e carrinho. Houve interao entre estes corpos, por isso aparece uma fora. No caso, a fora favorece o deslocamento, ou seja, a fora atua no mesmo sentido do deslocamento (da esquerda para a direita), portanto, seu trabalho chamado motor ou positivo, ou seja,

- A direo que o carrinho est sendo empurrado horizontal. Portanto, o ngulo formado com a direo da fora 0 grau; J sabemos que

- A expresso para trabalho :

Esta resposta est incompleta. A unidade de medida de energia o joule (J). Pronuncia-se Jule, nome oriundo do cientista James Prescott Joule (1818 1889).

Obs: 1 J = 1 N.1m. Portanto a resposta certa

Fisicamente, podemos traduzir que o sorveteiro, aplicando a fora de 25 N, no sentido de deslocamento, transferiu ao carrinho, no percurso de 100 m, 2500 J de energia. Voc percebeu que o trabalho mecnico a transferncia de energia? 02) Conforme mostra figura abaixo, se o Falco aplicasse uma fora constante de intensidade 1000 N em uma nave, deslocando-a em 4 m, qual seria o trabalho realizado pelo fora?

- Vamos considerar que a nave da frota estelar inimiga est sendo empurrado (fora), constantemente, da esquerda para a direita e que este o sentido positivo de deslocamento; - Para o nosso estudo temos dois corpos no sistema: Heri mrvel Falco e a nave. Houve interao entre estes dois corpos, por isso aparece uma fora agindo na nave, empurrando-a. No caso, a fora favorece o deslocamento, ou seja, a fora atua no mesmo sentido do deslocamento (da esquerda para a direita), portanto, seu trabalho chamado motor ou positivo, ou seja, Obs: se algum souber a identidade secreta do falco, ou mais dados sobre ele, clique em comentrios e escreva algo. S lembro que ele tinha a companhia eterna de uma ave. - A direo que a nave est sendo empurrada considerada como horizontal. Portanto, o ngulo formado com a direo da fora 0 grau. J sabemos que

Portanto, a expresso para trabalho :

Fisicamente, podemos traduzir que o Falco aplicando uma fora constante (que no

varia) de 1000 N, no sentido de deslocamento, transferiu nave inimiga, em 4 m de percurso, 4000 J de energia. Voc continua percebendo que o trabalho mecnico a transferncia de energia? A nave ganhou energia e se moveu. 03) Conforme mostra figura abaixo, se o Iron Man aplicasse uma fora constante, proveniente de seus "raios propulsores", de intensidade 2000 N em um material, deslocando-o em 5 m, qual seria o trabalho realizado pelo fora?

- Apesar do desenho no mostrar, vamos considerar que a direo que o material est sendo empurrado a horizontal; - Vamos considerar que o material teleguiado, radioativo e perigoso est tentando avanar (da esquerda para direita) sobre o Homem de Ferro. Mas, o Iron Man aplica uma fora constante no material, empurrado-o ao contrrio, ou seja, da direita para a esquerda - este o sentido negativo de deslocamento; - Para o nosso estudo temos dois corpos no sistema: Heri mrvel Homem de Ferro e o material. Houve interao entre estes dois corpos, por isso aparece uma fora agindo e empurrando um material. No caso, a fora no favorece o deslocamento, ou seja, ela atua no sentido da direita para a esquerda e forma com a direo (horizontal) de deslocamento um ngulo de 180 graus. J sabemos que

Portanto, o trabalho da fora chamado resistente ou negativo, ou seja,

Obs: se algum, tambm, souber a identidade secreta do Homem de Ferro ou mais dados sobre ele, clique em comentrios e escreva algo. S lembro que ele tinha uma armadura super veloz e muito resistente. - Portanto, a expresso para trabalho :

Interpretao fsica deste item: A fora originada pelos raios propulsores do homem de Ferro realizou sobre o material um trabalho negativo, isto , retirou do material 10000 J de energia no percurso de 5 m. Voc continua percebendo que o trabalho

mecnico a transferncia de energia? Neste caso, o material perdeu energia e, foradamente, se moveu para a esquerda. 04) Uma pessoa caminha horizontalmente, carregando uma mala. A mala pesa 80 N. Qual o trabalho realizado pela fora-peso, se o deslocamento horizontal foi de 30 m? - Vamos considerar que a pessoa e a mala esto se movendo na direo horizontal e sentido da esquerda para a direita e, que este o sentido positivo de deslocamento; - Para o nosso estudo o interesse apenas entre os dois corpos: Terra-mala. Houve interao entre estes corpos, por isso aparece uma fora, chamada fora-peso. No caso, a fora perpendicular ao deslocamento, ou seja, a fora-peso no atua no mesmo sentido do deslocamento, que da esquerda para a direita, portanto, seu trabalho nulo, ou seja,

- A direo que a mala est sendo puxada (fora da gravidade sobre a mala) a vertical e perpendicular (forma 90 graus) ao deslocamento (horizontal). Quando a fora perpendicular ao deslocamento, ela realiza trabalho nulo. O ponto de aplicao da mala no sofre deslocamento. O ngulo formado entre a fora-peso (que est na vertical) e o deslocamento (que est na horizontal) 90 graus. J sabemos que

A expresso para trabalho :

Portanto, a resposta

Fisicamente, podemos deduzir que a fora-peso de 80 N sobre a mala, no sentido perpendicular ao seu deslocamento (que foi da esquerda para direita), no transferiu energia mala, quando ela se deslocou 30 m (na horizontal). Voc percebeu que s existe trabalho quando h transferncia de energia? Voc percebeu que se uma fora no produz deslocamento num corpo, ela no realiza trabalho sobre esse corpo? No caso, no houve deslocamento na vertical. 05) Um corpo com massa de 2 kg arrastado horizontalmente em uma superfcie plana com atrito, por uma fora horizontal de 10 N, percorrendo a distncia de 4 m, numa superfcie cujo coeficiente de atrito com o corpo 0,2. Qual o trabalho realizado por cada uma das foras que atuam no corpo? - Este problema envolve mais um pouco de raciocnio. Mas, confio que voc vai pesquisar e estudar o assuntos relacionados ao problema; - Vamos considerar que o corpo est se deslocando da esquerda para a direita e que este o sentido positivo de deslocamento; - Houve interao entre o corpo e a superfcie aderente, entre o corpo e a Terra, entre o corpo e a fonte que aplicou a fora motriz de 10 N. Neste caso o problema pede o trabalho realizado por cada fora no corpo. Que foras so essas? So 4 foras:

a) O trabalho realizado pela fora motriz de 10 N. - A direo que o corpo est sendo puxado horizontal. Portanto, o ngulo formado com a direo da fora 0 grau. J sabemos que

A expresso para trabalho :

Portanto, seu trabalho chamado motor ou positivo, ou seja,

Fisicamente, podemos deduzir que esta fora transmite 40 J de energia ao corpo no decorrer de 4 m. b) O trabalho realizado pela fora-peso (P). - A direo que o corpo est sendo puxado pela Terra vertical, ou seja, perpendicular (forma 90 graus) ao deslocamento do corpo (horizontal). J sabemos que

A expresso para trabalho :

Portanto, seu trabalho nulo, ou seja, A fora-peso dada por

Fisicamente, podemos interpretar que a fora peso de 20 N sobre o corpo, no sentido perpendicular ao seu deslocamento (que foi da esquerda para direita), no transferiu energia ao corpo, quando ela se deslocou 4 m (na horizontal). Portanto, o trabalho da fora-peso nulo. c) O trabalho realizado pela fora normal (N) que a fora de reao do plano sobre o corpo. - A soma das foras que agem no corpo segundo a vertical nula, ou seja,

- A direo da fora de reao do plano (onde est o corpo) sobre o corpo vertical, ou seja, perpendicular (forma 90 graus) ao deslocamento do corpo (horizontal). J sabemos que

A expresso para trabalho :

Portanto, seu trabalho nulo, ou seja,

A fora normal, dada por

Fisicamente, podemos deduzir que a fora normal de 20 N sobre o corpo, no sentido perpendicular ao seu deslocamento (que foi da esquerda para direita), tambm no transferiu energia ao corpo, quando ela se deslocou 4 m (na horizontal). Portanto, o trabalho da fora normal nulo. d) O trabalho realizado pela fora de atrito. A fora de atrito dado pela expresso

onde,

o coeficiente de atrito e N a fora normal. A fora de atrito atua em sentido oposto ao do deslocamento no sentido da esquerda para a direita do corpo ou seja, ele atua no sentido da direita para a esquerda e forma com a direo (horizontal) de deslocamento um ngulo de 180 graus. J sabemos que

Neste caso o trabalho dado por:

Portanto, seu trabalho chamado resistente, ou seja,

Interpretao fsica deste item: A fora de atrito realizou sobre o corpo um trabalho negativo, isto , retirou do corpo 16 J de energia no percurso de 4 m. Interpretao fsica do problema: No percurso dos 4 m o corpo recebeu 40 J de energia , perdendo 16 deles pela fora de atrito. O trabalho resultante foi de 24 J de energia.Read more: http://elisiofisica.blogspot.com/2010/04/trabalho-mecanico-exerciciosresolvidos.html#ixzz1ljdn61Bu Under Creative Commons License: Attribution

TrabalhoNa Fsica, o termo trabalho utilizado quando falamos no Trabalho realizado por uma fora, ou seja, o Trabalho Mecnico. Uma fora aplicada em um corpo realiza um trabalho quando produz um deslocamento no corpo. Utilizamos a letra grega tau minscula ( A unidade de Trabalho no SI o Joule (J) Quando uma fora tem a mesma direo do movimento o trabalho realizado positivo: Quando uma fora tem direo oposta ao movimento o trabalho realizado negativo: >0;