O que trabalho Antes de definir o que

O que é trabalho? Antes de definir o que é trabalho vamos relembrar algumas unidades de medidas.

Prefixo Símbolo potência yotta У 1024 zetta Z 1021 exa E 1018 peta P 1015 tera T 1012 giga G 109 mega M 106 kilo k 103 hecto h 102 deca da 101 deci d 10 -1 centi c 10 -2 mili m 10 -3 micro μ 10 -6 nano n 10 -9 pico p 10 -12 femto f 10 -15 atto a 10 -18 zepto z 10 -21 yocto y 10 -24 Grandezas Fundamentais - Unidades Básicas do SI Grandeza Nome Símbolo Comprimento metro m Massa quilograma kg Tempo segundo s Comprimento: a)1 km = 10³m b)1 cm = 10 -²m c)1 mm = 10 -³m Massa: a)1 kg = 10³ g b)1 g = 10 -³ kg c)1 mg = 10 -³g Tempo: a) 1 hora = 60 min = 60. 60 s = 3600 s b)1 ano = 365 dias = 365. 24 h =365. 24. 60 min = 365. 24. 60 s

ØTrabalho de uma força Realizar trabalho sob um corpo é transferir-lhe energia. Dessa forma, quando dois ou mais corpos estão interagindo, ou seja, estão trocando forças, caso a posição de um deles varie é devido a realização de algum trabalho.

ØTrabalho de uma força Definição matemática: Trabalho de uma força paralela ao deslocamento t= F. d (N. m = J) SI t– trabalho (J) SI F – força (N) SI d – deslocamento (m) SI

ØTrabalho de uma força Definição matemática: Trabalho de uma força não paralela ao deslocamento F F. cos d t= F. d. cos (N. m = J) SI t– trabalho (J) SI F – força (N) SI d – deslocamento (m) SI

Potência: Taxa de transformação de energia (rapidez com que um trabalho é realizado). Potência média (J/s = W): Potm = t / Dt Potm = F. d/Dt = F. Vm Potência instantânea (J/s = W): Pot = F. v

Exemplo Uma mala é puxada sobre um plano horizontal por uma força de 50 N. Essa força forma ângulo de 37 o com o deslocamento do corpo, que é de 4 m. Calcule o trabalho da força. Dado: cos 37 o = 0, 8. t = F. d. cos t = 50. 4. 0, 8 = 160 J

Um corpo de peso P = 200 N é levantado até a altura de 2 m por uma força F = 250 N paralela ao deslocamento. Calcule o trabalho realizado: a) pela força F; b) pelo peso P. Solução: a) t = F. d. cosq, note aqui que temos um ângulo de 0⁰ e que cos 0⁰ = 1 t = 250. 2. 1 = 500 J b) t = P. d. cosq, note aqui que temos um ângulo de 180⁰ e que cos 180⁰ = -1 t = 200. 2. (-1) = - 400 J Um corpo de massa 2 kg está inicialmente em repouso num plano horizontal sem atrito. Num dado instante passa a atuar sobre ele uma força F = 10 N paralela ao plano. Sabendo que ele gasta 5 s para percorrer 10 metros, calcule: a) o trabalho da força F; b) sua potência média. Solução: a) t = 10. 1 = 100 J b) Pot = 100/5 = 20 W

Polias, Alavancas e Máquinas simples

T 1 T T T 1 T 2 T 2 T 2 T 1 T P F T 2 T 1 T P T=P F=T F=P T 1 P=T T 1 = T/2 F=T 1 F=T/2 F=P/2 T 1 T 1 T F T P F P =T T 1 = T/2 T 2 = T 1/2 F=T 2 F = T/4 F = P/4

Exemplo UEMS No sistema, que força dever ser aplicada na corda 2 para manter em equilíbrio estático o corpo suspenso de 500 kg? Os fios são considerados inestensíveis e de massas desprezíveis: entre os fios e as polias não há atrito. Considere g = 10 m/s². (Polias ideais) F = P / 2 n n=3 F = 500. 10/2³ F = 5000/8 F = 625 N

MÁQUINAS SIMPLES São instrumentos que servem para facilitar a realização de um trabalho (como elevar, cortar, movimentar, apertar. . . ) Isso ocorre através da ampliação ou transmissão da força aplicada pelo Homem.

As máquinas simples também combinamse para compor máquinas complexas, como um carro, guindaste ou bicicleta.

As máquinas simples são basicamente de quatro tipos: Alavanca Roldana ou Polia Engrenagem ou Roda dentada Plano inclinado

Alavanca É formada por um objeto rígido, capaz de girar em torno de um ponto de apoio fixo. A força aplicada pela pessoa FORÇA POTENTE é multiplicada e aplicada pela alavanca do outro lado do ponto de apoio FORÇA RESISTENTE. FORÇA POTENTE PONTO DE APOIO FORÇA RESISTENTE

As alavancas são de 3 tipos: ALAVANCA INTERFIXA – o ponto de apoio está entre a força potente e a força resistente. Por ex. : balança, gangorra, alicate, pé-de-cabra e tesouras.

ALAVANCA INTER RESISTENTE – a força resistente está localizada entre o ponto de apoio e a força potente. Por ex. : carrinho de mão, abridor de garrafa, quebra-nozes.

ALAVANCA INTERPOTENTE – a força potente está localizada entre o ponto de apoio e a força resistente. Por ex. : pinça, vassoura, cortador de unhas.

Roldana ou Polia Na roldana fixa, a força aplicada (força potente) é igual, em valor, à força exercida pela máquina (força resistente), apenas muda o sentido da força. Na roldana móvel, a força potente deve metade da força resistente, pois a outra metade da força é exercida pela superfície que prende a roldana, como o teto.

As roldanas têm inúmeras aplicações, entre elas estão: Varais de roupas, aparelhos de musculação, no transporte de materiais de construção, nos motores de automóveis e nos guindastes.

Engrenagem ou Roda dentada As engrenagens transmitem movimentos, através de rodas dentadas aos pares, ou ligadas a um eixo central (acionado por motor geralmente).

A cremalheira é uma engrenagem que transforma um movimento de rotação em movimento retilíneo.

Plano inclinado É uma superfície plana cujos pontos de início e fim encontram-se em alturas diferentes. Alguns exemplos de plano inclinado são: rampa, cunha e parafuso.

O trabalho necessário para subir uma rampa é o mesmo, independente do comprimento da rampa! Trabalho = Força x deslocamento Portanto, se aumentarmos a distância (comprimento) da rampa, diminuirá a força necessária para chegar a uma mesma altura, mas o gasto de energia será o mesmo – plano ou plano . 1 2 O plano inclinado facilita o trabalho de elevar, mas não diminui o trabalho.

Olhe com atenção os parafusos: eles contêm planos inclinados em forma de espiral, e alguns têm a ponta em forma de cunha. As cunhas são dois planos inclinados superpostos, e aplicam força nos 2 lados, como vemos no machado e nas facas.