Trabalho da força constante
Vejamos a figura abaixo. Nela, vamos considerar que uma força constante de intensidade
Ainda com base na figura acima, podemos determinar o trabalho realizado pela força (τ) no decorrer do deslocamento, fazendo o produto da força aplicada no ponto material pelo deslocamento sofrido pelo ponto material e pelo cosseno do ângulo que se forma entre as orientações do vetor força e deslocamento. A equação que nos permite calcular o trabalho realizado é a seguinte:
τ = F.d .cosθ
Um estudo da equação que define o trabalho permite escrever o seguinte:
Se 0° ≤ θ <90°, o trabalho realizado pela força é positivo, e é realizado pela força cuja componente Fx atua no sentido do deslocamento, ou seja, a força está favorecendo o deslocamento no qual está atuando.
Se 90°< θ ≤180°, o trabalho realizado é negativo, e é realizado pela força cuja componente Fx atua no sentido oposto ao do deslocamento, ou seja, a força está dificultando o deslocamento do ponto material no qual está agindo.
Se o deslocamento d e a força F possuem direções perpendiculares entre si, nesse caso, o trabalho é nulo, isto é, não há componente Fx na direção do deslocamento sofrido pelo bloco. A força não influencia no deslocamento do ponto material e, portanto, não há a realização de trabalho.
Unidades do trabalho no SI – o joule (J)
Se a força de módulo F = 1 N é exercida na mesma direção e sentido do deslocamento de módulo d = 1m, sendo o ângulo θ = 0°, cos 0° = 1, então o trabalho realizado por essa força é:
τ= 1N.1m .1
τ= 1 N.m
Lembrando que o produto N.m é chamado de joule (J) em homenagem a James Prescott Joule.