Física 1 - Mecânica 14 Ed. - Resumo Capítulo 6

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CAPÍTULO 6 - TRABALHO E ENERGIA
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SEÇÃO 6.1 - TRABALHO
O trabalho está relacionado à aplicação de uma força sobre um objeto ao longo de um deslocamento. 
6.1.1 - Definição 
O trabalho realizado por uma força constante ao longo de um deslocamento , é dado pela equação:
Onde:
· é o módulo da força aplicada,
· é o deslocamento percorrido na direção da força,
· é o ângulo entre a força e o deslocamento.
Se a força for perpendicular ao deslocamento , o trabalho será ZERO.
Se houver múltiplas forças atuando sobre um objeto, o trabalho total é a soma algébrica do trabalho de cada força individual.
- Trabalho Positivo e Negativo
· O trabalho é positivo quando a força aplicada tem um componente na mesma direção do deslocamento.
· O trabalho é negativo quando a força aplicada age contra o deslocamento (exemplo: força de atrito).
- Trabalho Realizado por Outras Forças
· Força Gravitacional 
· Força de Atrito 
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SEÇÃO 6.2 - ENERGIA CINÉTICA E O TEOREMA DO TRABALHO-ENERGIA
A energia cinética é a energia associada ao movimento de um corpo e depende de sua massa e velocidade. A expressão da energia cinética é:
6.2.1 - Teorema do Trabalho-Energia
O teorema do trabalho-energia estabelece que o trabalho total realizado sobre um corpo é igual à variação de sua energia cinética:
Para aplicar esse teorema:
1. Determinar a energia cinética inicial e final.
2. Relacionar o trabalho total à variação de energia cinética para encontrar a velocidade, a força aplicada ou o deslocamento, dependendo do problema.
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SEÇÃO 6.3 - TRABALHO E ENERGIA COM FORÇAS VARIÁVEIS
6.3.1 - Trabalho Realizado por uma Força Variável em Movimento Retilíneo
Considere um corpo que se move ao longo do eixo , submetido a uma força que varia com a posição. O cálculo do trabalho nesses casos envolve integração, pois a força muda ao longo do deslocamento. O trabalho total é dado por:
Portanto, o teorema do trabalho-energia permanece válido mesmo sem a hipótese de que a força resultante é constante
6.3.2 - Trabalho Realizado por uma Força Variável ao Longo de uma Trajetória Curva
Se um corpo se desloca ao longo de uma curva, devemos considerar a força em cada ponto da trajetória. Para um deslocamento infinitesimal , o pequeno elemento de trabalho é dado por:
· é o ângulo entre a força e o deslocamento .
O trabalho total ao longo de uma curva de é expresso por:
3.3.3 - Deformação de Molas
A força necessária para esticar uma mola é:
Onde:
· é uma constante denominada constante da força (ou constante da mola) (N/m),
· é a distância além da sua posição não deformada.
O trabalho realizado pela força quando o alongamento da mola.
O trabalho realizado por quando o alongamento varia de zero a um valor máximo , é dado por:
Ou seja
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SEÇÃO 6.4 - POTÊNCIA
6.4.1 - Definição
A potência média é definida como:
Se o trabalho não for realizado a uma taxa constante, podemos definir a potência instantânea como:
ou seja, a taxa de variação instantânea do trabalho​.
- Unidade de Potência
Outras unidades comuns incluem:
· Quilowatt (Kw): 1Kw = 103 W
· Megawatt (MW): 1MW = 106 W
· Horsepower (hp): 1hp ≈ 746 W
6.4.2 - Potência em Termos de Força e Velocidade
Quando uma força F atua sobre um corpo em movimento, a potência instantânea pode ser expressa como:
· é a força aplicada,
· é a velocidade,
· é o ângulo entre a força e a direção da velocidade. 
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