Trabalho
Quando se fala em trabalho todo mundo fica com preguiça, não
é mesmo? Mas porque ‘trabalho’ carrega isso consigo? Será que é porque
‘trabalho’ está associado a esforço físico?
Vamos, primeiro, lembrar da revolução industrial, onde as indústrias buscaram meios de reduzir os
custos, facilitar os esforços dos trabalhadores e agilizar o processamento dos
produtos e serviços. Assim, dizemos que, de certo modo, as palavras “esforço realizado” e
“trabalho”estão entrelaçadas.
O que deve haver para existir trabalho então?
·
Força;
·
Deslocamento;
·
Força no mesmo sentido do deslocamento.
Vejamos um esquema que nos mostra como o conceito de trabalho pode ser visto:
Fonte: feito pelo autor
Exemplos
de situação em que há trabalho:
Então,
visto que o trabalho está associado à esforço, dizemos que há força e se essa
força realiza um deslocamento, dizemos que há trabalho. Assim, trabalho pode ser expresso por:
Visto que já se conhece as unidades
de força (N - Newton) e de deslocamento (m - metro), então dizemos que:
t = Fd [Nm] ou [J]
A unidade adotada como padrão pelo Sistema Internacional
foi o Joule [J].
Exemplos para aplicação da equação 01.
Ex. 1: Uma garota empurra uma mesa por uma distância de 2
metros, aplicando uma força constante de 100 N ao longo do deslocamento. Qual o
trabalho que essa força realizou?
Primeiro identificamos quem é a força e quem é o deslocamento,
depois substituímos na equação 01 e obtemos o trabalho, ou seja, t = Fd = 100*2 = 200 J.
Ex. 2: Um cidadão foi realizar compras no supermercado e, ao
final das compras, deslocou o carrinho por uma distância d = 4 m, aplicando uma
força F = 100 N. Qual o trabalho realizado? R: Temos, t = Fd = 100*4 = 400 J.
Já o trabalho realizado por uma força peso pode ser associado a uma mochila quando é puxada pra cima ou solta, no entanto há a substituição de d (distância) por h (altura), bem como substituindo a força por uma força peso onde, de acordo
com a segunda Lei de Newton, o peso pode ser descrito por Fpeso = mg, considerando sempre g
= 10 m/s2.
Ex.3: Quando um objeto de 100 N cai de uma altura de 2 m. Qual o
trabalho realizado pela força peso?
Sabe-se que t = Fpeso*h,
mas Fpeso = mg, então
.
Porém, já foi dado que Fpeso = 100 N, logo, t = 100*2 = 200 J.
Ex.4: Suponha que uma mochila de m = 5 Kg estará sob ação da
gravidade g = 10
ao ser solta de uma altura h = 1 m. Qual o
trabalho realizado?
t = mgh = 5*10*1 = 50 J
Se uma mochila é segurada, parada, há realização de trabalho? Não, pois não há deslocamento!
Se uma pessoa carrega sacos de cimento na cabeça o dia todo, essa pessoa realizou trabalho? Não pois a força peso está perpendicular ao deslocamento.
Assim, dizemos que trabalho não é necessariamente um esforço
físico.
Potência
Se uma pessoa A
carrega 10 caixas em 5 min e B carrega 10 caixas em 15 min. O trabalho
realizado foi o mesmo, mas A é mais potente, pois realizou o mesmo trabalho em menos tempo.
Assim, se potência é trabalho (t) realizado sobre um tempo (ΔT), temos que:
(02)
Ex.5: Quantos joules consumiu uma lâmpada de 60W que ficou
ligada por 4 horas?
Sabendo
que 4 horas 14400 s, então, isolando t em 02, temos t = P*ΔT, então t = 60*14400 = 864000 J = 864 kJ. Então o trabalho realizado é t = 864 kJ.
