Trabalho de uma força variável

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Published on July 31, 2009

Author: jmilano

Source: authorstream.com

Trabalho de uma força Variável : Equipe de Física Trabalho de uma força Variável A equação é válida somente para calcular o trabalho de forças constantes. Em situações práticas, na maioria das vezes, as forças que são aplicadas a um objeto em movimento variam de valor. Nesse caso, como podemos calcular o trabalho delas? O trabalho é uma grandeza escalar. Se a força F for perpendicular à direção do deslocamento, o trabalho de F será nulo, pois cos 90° = 0 O trabalho de uma força F, constante ou não, pode ser obtido por meio de um gráfico. : Equipe de Física O trabalho é uma grandeza escalar. Se a força F for perpendicular à direção do deslocamento, o trabalho de F será nulo, pois cos 90° = 0 O trabalho de uma força F, constante ou não, pode ser obtido por meio de um gráfico. Se calcularmos a área compreendida entre o gráfico do módulo da força e o eixo que representa o espaço ocupado pelo corpo, chegaremos ao seguinte resultado: Se o ângulo entre F e ?s é igual a zero, podemos calcular o trabalho dessa força: t = F . ?s . cos 0° t = F . ?s 0 Área ?s s F F F F ?s 0 s Área Comparando os resultados da área da figura e do trabalho da força, obtemos: tF = A N Área = F . ?s Slide 3: Equipe de Física No caso em que a força aplicada num corpo possui a intensidade variável, podemos calcular o trabalho por ela realizado também pelo método gráfico. Isso deve ser feito somando-se todas as áreas acima do eixo dos espaços (s) e subtraindo-se todas as áreas abaixo desse eixo. A1 A2 F s 0 Para o gráfico ao lado, determinamos o trabalho realizado pela força, assim: tF = A1 – A2 N Slide 4: Equipe de Física A resultante das forças de um corpo é o resultado da soma vetorial de todas as forças que agem sobre esse corpo. FA ?s a F N P Cálculo do trabalho da resultante das forças Para descobrir o valor do trabalho da resultante das forças que atuam em um objeto, devemos determinar primeiramente o módulo dessa resultante. No caso ao lado, temos: na vertical - FR = 0 – o corpo se desloca na horizontal; na horizontal – FR = FX - FA FR = F. cos a - FA Fx Exercitando pág. 09 : Equipe de Física Exercitando pág. 09 4) O gráfico representa a elongação de uma mola, em função da tensão exercida sobre ela. O trabalho da tensão para distender a mola de 0 a 2 m é, em J: 200 100 50 25 12,50 0 0,5 25 2 100 F (N) X (m) t = áreat = b . h /2t = 2 . 100/ 2t = 100 J X Exercitando pág. 09 : Equipe de Física Exercitando pág. 09 5) (UNESP) Uma força atuando em uma caixa varia com a distância x de acordo com o gráfico: O trabalho realizado por essa força para mover a caixa da posição x = 0 até a posição x = 6 m vale: a) 5 J b) 15 J c) 20 J d) 25 J e) 30 J Fx (N) 5 0 A1 A2 4 6 x (m) t = áreat = (B + b) . h/2t = ( 6 + 4). 5/2t = 25 J X Tarefa 06 : Equipe de Física Tarefa 06 10.(UFSCar-SP) Um bloco de 10 kg, movimenta-se em linha reta sobre uma mesa lisa em posição horizontal, sob a ação de uma força variável que atua na mesma direção do movimento, conforme o gráfico abaixo. Determine o trabalho realizado pela força quando o bloco se desloca da origem até o ponto x = 6 m. t = 4 – 2 t = 2 J

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