Dentro física, trabalho é definido como um 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 pontual) matemática de vetor. Esta definição é consistente com a definição apropriada porque uma força constante se integra apenas ao produto da força e da distância.
Continue lendo para aprender alguns exemplos reais de trabalho, bem como calcular a quantidade de trabalho que está sendo executada.
Exemplos de Trabalho
Existem muitos exemplos de trabalho na vida cotidiana. A sala de aula de física observa alguns: um cavalo puxando um arado pelo campo; um pai empurrando um carrinho de supermercado pelo corredor de uma mercearia; um aluno levantando uma mochila cheia de livros sobre o ombro; um levantador de peso levantando uma barra acima da cabeça; e um 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 exaurir, 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 é trabalho
Curiosamente, um garçom carregando uma bandeja acima da cabeça, apoiado em um braço, enquanto caminha em ritmo constante pela sala, pode pensar que está trabalhando duro. (Ele pode até estar suando.) Mas, por definição, ele não está fazendo qualquer trabalhos. É verdade que o garçom está usando força para empurrar a bandeja acima da cabeça e também é verdade que a bandeja está se movendo pela sala enquanto o garçom caminha. Mas a força - o levantamento da bandeja pelo garçom - não causa a bandeja para mover. "Para causar um deslocamento, deve haver um componente de força na direção do deslocamento", observa The Physics Classroom.
Cálculo do trabalho
O cálculo básico do trabalho é realmente bastante simples:
W = Fd
Aqui, "W" significa trabalho, "F" é a força e "d" representa deslocamento (ou a distância que o objeto viaja). Física para Crianças dá este exemplo de problema:
Um jogador de beisebol lança uma bola com uma força de 10 Newtons. A bola viaja 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 kg (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
Portanto:
W = 10 N * 20 metros (onde o símbolo "*" representa vezes)
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.