Quando há uma troca de energia num sistema físico, pode-se dizer que um trabalho foi realizado. A transferência de energia ocorre quando uma força F é aplicada sobre um objeto de modo a deslocá-lo por uma distância d, ao longo de uma linha na qual haja uma projeção diferente de zero da respectiva força. A medida da quantidade de energia gasta neste processo é denominada trabalho. Matematicamente, o trabalho é dado por:
τ = F . d . cosα
Onde
- τ é o trabalho realizado pela força.
- F é a força aplicada
- d é o deslocamento
E
- cosα é o cosseno do ângulo entre a linha de ação (direção) da força aplicada e o deslocamento realizado, mostrado na figura 01.
Se o ângulo α entre a linha formada pela força e a linha formada pelo deslocamento d for igual a zero, teremos:
τ = F.d.0°
Sabemos que:
cos0° = 1
Substituindo o valor de cos0°, teremos:
τ = F.d.1
Que dá simplesmente:
τ = F.d
É o que mostra a figura 02.
A partir das análises acima, entende-se que não é possível realizar trabalho quando a força for perpendicular ao deslocamento. Ou seja, quando a força forma um ângulo de 90° com o deslocamento, pois teremos cos90°, que é zero. É o caso de uma pessoa portando um objeto e se movimentando na horizontal. A pessoa exerce uma força para sustentar o objeto a uma determinada altura do solo. Porém, o deslocamento é realizado na horizontal, então não há um trabalho sendo realizado neste caso, apesar de nos ser intuitivo pensar que a pessoa estaria realizando trabalho.
Leia também:
- Trabalho de uma força
Referências bibliográficas: HALLIDAY, David, Resnik Robert, Krane, Denneth S. Física 1, volume 1, 4 Ed. Rio de Janeiro: LTC, 1996. 326 p.