Primeiro, vamos entender o que é trabalho na física. Trabalho (
) é definido como a força
aplicada em um objeto multiplicada pela distância (d) que o objeto se move na direção dessa força. A fórmula fica assim:
Onde:
-
é o ângulo entre a força e a direção do movimento.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente vai falar sobre trabalho na física. Trabalho, representado pela letra $ W $, acontece quando uma força $ F $ é aplicada em um objeto e ele se move uma certa distância $ d $ na direção dessa força. A fórmula que usamos é:
Onde:
- $ \theta $ é o ângulo entre a força aplicada e a direção do movimento.
Para resolver qualquer problema sobre trabalho, a gente precisa saber:
- A força aplicada ($ F $)
- A distância que o objeto se move ($ d $)
- O ângulo ($ \theta $) entre a força e o movimento.
Passo 2
Primeiro, vamos entender cada parte da fórmula.
- Força ($ F $): É a “empurrada” ou “puxada” que você aplica no objeto. Pode ser medida em Newtons (N).
- Distância ($ d $): É o quanto o objeto se move na direção da força. Medimos isso em metros (m).
- Ângulo ($ \theta $): Esse é o ângulo entre a direção da força e a direção do movimento. Se a força for na mesma direção do movimento, $ \theta = 0^\circ $; se for oposta, $ \theta = 180^\circ $.
O $ \cos (\theta) $ serve para calcular a parte da força que realmente está na direção do movimento. Se a força não estiver totalmente alinhada, a gente usa o cosseno para ajustar isso.
Passo 3
Vamos fazer um exemplo para esclarecer melhor.
Exemplo: Imagine que você está empurrando um carrinho de supermercado com uma força de $ 50 , N $ e o carrinho se move $ 10 , m $ na mesma direção da força. Qual é o trabalho realizado?
Passo a passo:
-
Identificar os dados:
- Força ($ F $) = $ 50 , N $
- Distância ($ d $) = $ 10 , m $
- Ângulo ($ \theta $) = $ 0^\circ $ (porque a força está na mesma direção do movimento)
-
Aplicar a fórmula:
-
Calcular o cosseno do ângulo:
-
Substituir os valores na fórmula:
Passo 4
Então, no exemplo acima, o trabalho realizado é de 500 Joules.
Isso significa que você aplicou uma energia de 500 Joules para mover o carrinho de supermercado naquela situação específica.
Resposta
No exemplo dado, o trabalho realizado foi de 500 Joules.