Por que no trabalho virtual externo não existe a divisão por 2?
Passo 1
Vamos lá! A pergunta é: “Por que no trabalho virtual externo não existe a divisão por 2?”. Estamos falando sobre o conceito de trabalho virtual, que faz parte da mecânica e da física, especificamente no estudo de estática e dinâmica. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é trabalho virtual externo e por que, nessa situação, não usamos a divisão por 2 nas fórmulas.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é trabalho virtual externo. O trabalho virtual é uma ferramenta usada para analisar sistemas em equilíbrio sem precisar conhecer as acelerações. O trabalho virtual externo refere-se ao trabalho realizado por forças externas quando o sistema sofre uma pequena “virtual” ou imaginária deslocação.
Passo 3
Agora, sobre a divisão por 2: Essa divisão geralmente aparece em termos que envolvem energia potencial de forças internas, como molas, onde a energia armazenada é
. O 1/2 vem do processo de integração da força para obter a energia.
Passo 4
No caso do trabalho virtual externo, estamos lidando com forças que não armazenam energia no sistema, mas sim alteram o estado do sistema a partir de forças aplicadas externamente. Essas forças não têm uma relação quadrática com o deslocamento, então não há necessidade de incluir a divisão por 2 na equação.
Passo 5
Portanto, a ausência da divisão por 2 no trabalho virtual externo se deve ao fato de que estamos lidando com forças externas que não armazenam energia no sistema de forma quadrática, diferentemente das forças internas que envolvem energia potencial com aquela divisão.
Resposta
No trabalho virtual externo não existe a divisão por 2 porque as forças externas envolvidas não armazenam energia de forma quadrática no sistema, diferentemente das forças internas. Assim, não há necessidade de incluir a divisão por 2 nas equações que descrevem o trabalho realizado por essas forças externas.