Qual é o trabalho físico?

Em física, trabalho físico

é definido como a força aplicada multiplicado pela componente de deslocamento que está na mesma direcção que a força. Então, se você está empurrando uma geladeira 2,0 m no chão, e você precisa aplicar 900 N, você já fez isso muito trabalho:

(900) (2,0) = 1,800

1.800 quê? Trabalho no sistema MKS é medido em joules, J, de modo que é de 1.800 J. Você verá quase sempre trabalho expressa em joules em problemas de física. A unidade CGS para o trabalho é o (nome estranho) erg, mas é raro que você verá que usado. (A unidade de FPS para o trabalho é o pé-libra.)

Então, aplicando uma força de 1,0 N a uma distância de 1,0 m significa que você fez 1 joule de trabalho. 1.0 J = 1,0 x 10⁷ ergs porque ergs são dyne-centímetros, e há 10⁵ dines por Newton e 10² centímetros em um metro.

Mas o trabalho não é apenas a força total aplicada multiplicada pela distância traveled- o único componente de uma força que conta é a aplicada ao longo da direcção da viagem. Por exemplo, olhar para a massa que está sendo puxado na figura a seguir.

A força aplicada ao longo da direcção da viagem é o que conta, então você quer o componente de F que é horizontal (supondo que você está arrastando a massa e não pegá-la!). Esse componente horizontal é F cos theta, de modo que o trabalho que você faz, W, é isto:

Aqui, F é a força aplicada, s é o deslocamento, e teta é o ângulo entre eles.

pergunta amostra

1. Suponha que você está puxando a massa na figura aplicando 200. N eo ângulo theta é 40,0 graus. Quanto trabalho que você faz arrastando a massa ao longo 50,0 m?

   A resposta correcta é 7660 J.

1. Use a equação

   

2. Ligue os números:

   

questões práticas

1. Você está puxando uma cômoda, aplicando uma força de 60,0 N em um ângulo de 60,0 graus. Quanto trabalho que você faz puxando-a 10,0 m?

2. Você está arrastando um trenó em uma corda a 30 graus, aplicando uma força de 20 N. Quanto trabalho que você faz ao longo 1,0 km?

3. 3.Você está empurrando uma caixa de pratos em todo o chão da cozinha, usando 100,0 J para movê-lo 10,0 m. Se você aplicar a força de 60,0 graus, o que é a força que você usou?

4. Você está empurrando um carro fora-de-gás abaixo da estrada, aplicando uma força de 800,0 N. Quanto trabalho que tem feito em mover o carro 10,0 m?

Seguem-se respostas para as questões práticas:

1. 300 J

1. 
   
   
   

   Use a equação

   

2. Ligue os números:

   

1,7 x 10⁴ J

Use a equação

Ligue os números:

20 N

Use a equação

Resolva para a força:

Ligue os números:

8000 J

Use a equação

Ligue os números: