Trabalho e Energia
Trabalho e Energia em Física para Concursos
1. Conceito de Trabalho (W)
O trabalho é a transferência de energia através da aplicação de uma força ao longo de um deslocamento. Calcula-se por:
W = F × d × cosθ
Onde:
- F: força aplicada (em Newtons, N)
- d: deslocamento (em metros, m)
- θ: ângulo entre a força e o deslocamento
Observação: Trabalho é positivo (motor) quando 0° ≤ θ
2. Energia Cinética (K)
Energia associada ao movimento de um corpo:
K = ½mv²
Onde:
- m: massa (kg)
- v: velocidade (m/s)
Teorema Trabalho-Energia Cinética: Wresultante = ΔK
3. Energia Potencial
Energia armazenada em sistemas devido à posição ou configuração:
- Gravitacional (Ug): Ug = mgh (h: altura)
- Elástica (Ue): Ue = ½kx² (k: constante da mola; x: deformação)
4. Conservação de Energia Mecânica
Em sistemas conservativos (sem atrito):
Emec = K + U = constante
Aplicação comum: Problemas com queda livre ou sistemas massa-mola.
5. Potência (P)
Razão entre trabalho realizado e tempo:
P = W/Δt (unidade: Watt, W)
Forma alternativa: P = F × v (para força constante e velocidade constante)
Dicas para Concursos
- Memorize as fórmulas básicas e unidades
- Atenção ao sinal do trabalho e à interpretação do ângulo θ
- Em problemas de conservação de energia, defina claramente os pontos inicial e final
- Potência média e instantânea são frequentemente cobradas