Sempre amamos

TRABALHO

DE ASTRONOMIA

Taina Cuba Alves Do Santos n°39

Série 1G

São Paulo

2014

Introdução

O ser humano sempre se preocupou em entender e dominar o Universo que o cerca. Interessou-se em explicar, por exemplo, o som de um trovão, a luz de um relâmpago, por que os corpos têm cores diferentes, como é o movimento da Lua em relação à Terra, como a Terra e os demais planetas se movem em relação ao Sol ou como são os movimentos dos objetos nas proximidades da superfície terrestre. Todas essas questões, por mais diferentes que sejam, são estudadas em Física, uma ciência tão presente em nossa vida que não podemos desprezá-la. A Física é o motivo deste curso.

O que é Física?

Apalavra física (do grego: physis) significa Natureza. Em Física, como toda ciência, qualquer acontecimento ou ocorrência é chamado fenômeno, ainda que não seja extraordinário ou excepcional. A simples queda de um lápis é, em linguagem científica, um fenômeno.

A necessidade do ser humano de compreender o ambiente que o cerca e explicar os fenômenos naturais é a gênese da Física. Essa compreensão é estabelecida com base em modelos do Universo, criados de acordo com o momento em que se encontra o desenvolvimento da ciência.

Precisamos entender a Física, não como algo fechado e terminado, mas sim como patrimônio em constante mudança. Tais mudanças ocorrem quando um determinado modelo, devido ao avanço do conhecimento, não explica mais de maneira satisfatória os fenômenos naturais a que se refere.

Portanto, a Física pode ser definida como uma ciência que busca descrever os fenômenos que ocorrem na Natureza e prever a sua ocorrência, procurando atualmente não mais ofereceruma imagem da Natureza, mas sim uma imagem da relação do ser humano com a Natureza. Os fenômenos naturais são tão variados e numerosos que o campo de estudo da Física torna-se cada vez mais amplo, existindo hoje diversos ramos da Física.

Objetivo:

Neste trabalho buscamos explicar os assuntos referente a Física de forma coerente e simples. Um trabalho que se tornara referência para nossos estudos e aprofundamento na matéria.

 

Sumário

Introdução        

1.        TRABALHO        

1.1        Introdução        

1.2        Trabalho de uma Força constante paralela ao deslocamento        

1.3        Trabalho de uma força não paralela ao deslocamento        

1.4        Dois casos notáveis        

1.4.1        Trabalho do Peso        

1.4.2        Trabalho da força elástica        

1.5        Potência        

2. Energia        

2.1 Introdução        

2.2        Energia Cinética        

2.2.1 Relação entre trabalho e energia cinética        

2.3 Energia mecânica        

2.3.1 O que é Energia Mecânica?        

1. TRABALHO

1. Introdução

É comum ouvirmos frases do tipo ‘’o trabalho desde operário é muito difícil’’ ou ‘’ vou levar 12 horas para concluir este trabalho’’. Nessas frases há o termo trabalho, que também é empregado em Física, mas com significado muito preciso e diferente do anterior.

Em Física, trabalho está associado a forças, e não a corpos: diz-se ‘’ trabalho de uma força’’ e nunca ‘’trabalho de um corpo’’.

A noção de trabalho será apresentada por etapas, e não pelas dificuldades matemáticas que envolve. De início, veremos trabalho de uma força constante em dois casos particulares: Paralela e não paralela ao deslocamento.

1. Trabalho de uma Força constante paralela ao deslocamento

Considere um corpo que realiza o deslocamento AB sob a ação de um conjunto de forças. Destaquemos desse conjunto, a força F, constante, paralela e de mesmo sentido que o deslocamento AB.

Por definição, trabalho Τ (tau: letra grega) da força constante F, paralela e de mesmo sentido que o deslocamento AB, é a grandeza escalar:

 [pic 1]

Se a força constante F for paralela e de sentido contrário ao deslocamento AB, o trabalho de F será dado por:

 [pic 2]

Quando a força favorece o deslocamento, seu trabalho é positivo e denominado trabalho motor. Quando a força se opõe ao deslocamento, seu trabalho é negativo e denominado trabalho resistente.

Por exemplo, se abandonamos um corpo, deixando-o em queda livre, seu peso favorece o deslocamento; nesse caso, o trabalho do peso é positivo (motor). Porém, se atiramos um corpo para cima, seu peso se opõe ao deslocamento, e o trabalho do peso será negativo (resistente).

Portanto: [pic 3]

Observe que:

1. o trabalho é sempre de uma força;
2. o trabalho é realizado num deslocamento (entre dois pontos);
3. o trabalho é uma grandeza escalar;
4. o trabalho depende do referencial;
5. o trabalho é positivo, quando a força favorece o deslocamento; e é negativo, quando a força se opõe ao deslocamento.

1. Trabalho de uma força não paralela ao deslocamento

Vamos estender o conceito anterior para o caso da força não paralela ao deslocamento. Imagine uma força F sendo aplicado sobre um corpo na mesma direção do deslocamento mas formando um ângulo θ. Nessas condições, por definição, o trabalho da força F é dado por:

 [pic 4]

Se a força componente Fª é favorável ao deslocamento, o trabalho da força F é positivo (motor). Se Fª é contrário ao deslocamento, o trabalho de F é negativo (resistente).

Na expressão T= F.d.cos θ representa a projeção do deslocamento AB na direção da força F.