Existem dois tipos de trabalho:
- Trabalho motor: quando a força tem o mesmo sentido do deslocamento do corpo, o trabalho realizado é positivo τ > 0.
- Trabalho resistente: quando a força tem sentido contrário ao deslocamento do corpo, o trabalho realizado é negativo τ < 0.
O trabalho é definido matematicamente pelo produto da força que atua na direção do movimento pelo deslocamento.
Observação:
- A unidade SI de trabalho é o Joule (J): 1 J = 1 N · m.
- Essa expressão só é válida se a força for constante.
- Se a força for paralela e no mesmo sentido do deslocamento (θ = 0), temos um trabalho motor τ = +F · d.
- Se a força for paralela e no sentido contrário ao deslocamento (θ = 180º), temos um trabalho resistente τ = -F · d.
- Se a força for perpendicular ao deslocamento (θ = 90º), então o trabalho é nulo.
- Se a força for variável, devemos calcular a área da curva em um gráfico da força pelo deslocamento.
T = Área (F x d)
Vamos agora ilustrar alguns casos especiais para o cálculo do trabalho:
TRABALHO DO PESO
O peso ou força gravitacional só realiza trabalho na “subida” ou na “descida”, tendo em vista ser uma força que só atua no eixo vertical e de módulo constante.
- Corpo subindo: o trabalho é resistente, pois o peso aponta para baixo e é contrário ao deslocamento
- Corpo descendo: o trabalho é motor, pois o peso aponta para baixo e tem a mesma direção do deslocamento
Observação: O trabalho da força peso SÓ DEPENDE DA VARIAÇÃO DE ALTURA do corpo, independente da trajetória:
t1 = t2 = t3
TRABALHO DA NORMAL
Para referenciais inerciais, a força normal é sempre perpendicular à trajetória, portanto seu trabalho é sempre nulo.
TRABALHO DA FORÇA ELÁSTICA
Por se tratar de uma força variável, devemos usar a área da figura para determinar o trabalho da força elástica:
TRABALHO DO ATRITO
A força de atrito cinético é constante, portanto seu trabalho através de uma distância d é dado por:
