O conceito físico de trabalho é um pouco abstrato. A principal causa da dificuldade em seu entendimento é devido ao conhecimento prévio que trazemos do nosso quotidiano. Mas, porque não se utilizar desse mesmo conhecimento prévio e fazer dele um facilitador para seu aprendizado? Vejamos.
Imaginemos uma situação hipotética (1): uma pessoa precisa deslocar uma cadeira com rodinhas do quarto até a sala, porém não dispõe de uma “força física” suficiente para levantá-la, mas pode ir deslizando essa cadeira em linha reta até a posição desejada.
Essa pessoa realizou trabalho? Resposta: sim!
Vamos para outro caso hipotético (2): digamos que essa pessoa, depois da ação desejada, pediu auxílio para seu irmão, que dispõe de maior “força física” para, ao invés de deslizar a cadeira, erguê-la até uma altura específica e mantê-la erguida, de forma que ele possa varrer o chão que a cadeira antes ocupava.
E agora? Enquanto a cadeira estava lavantada, o irmão dessa pessoa realizou trabalho? Resposta: não! Complicado? Parece um paradoxo, não é mesmo?
A verdade é que trazemos o conceito prévio de esforço e não de trabalho.
A noção que temos é do esforço energético muscular (bioquímico) que utilizamos para manter ou modificar a posição de um objeto. E em ambos os casos hipotéticos, esse esforço ocorreu. Porém a Física trata esses fenômenos de forma menos complexa que a bioquímica devido admitir que quem realiza o trabalho não é o “operador” e sim a força, independente de sua natureza seja ela gravitacional, elástica ou outra força desconhecida.
No entanto, não é somente a presença de forças em um sistema que faz dela a realizadora de um trabalho mecânico. É preciso que essa força seja capaz de realizar movimento.
Podemos dizer então que o trabalho mecânico é diretamente proporcional à força aplicada e o deslocamento, o que significa dizer que quanto maior a distância percorrida por um móvel sob a atuação de uma força, maior será o trabalho realizado por essa força. Da mesma forma, quanto maior a força aplicada a um móvel, maior a potencialidade dessa força realizar um trabalho elevado, desde que a massa desse corpo não seja tão grande (não podemos esquecer do conceito de massa inercial do princípio fundamental da dinâmica)
Traduzindo para linguagem matemática, podemos representar o fenômeno exposto pelo seguinte modelo:
- Onde
é o trabalho realizado por uma força
;
é a distância percorrida pelo móvel sob a atuação da força
Notem que estamos adotando somente os valores de módulo, ao invés de frisar as características vetoriais do fenômeno.
Existem outras características que pode basear o estudo sobre o trabalho mecânico:
- Este fenômeno ocorre em movimentos uniformemente variados ou movimentos variados ( Onde a aceleração
não é constante;
- Consequentemente, um móvel em Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) não está sujeito à uma força, portanto, não faz sentindo calcular o trabalho mecânico;
Essas são características e relações de causa e efeito herdados do Princípio Fundamental da Dinâmica… Que tal dar aquela olhadinha para lembrar desses detalhes?
Existem outras implicações do trabalho em um corpo que nos ajudarão a fecharmos o quebra cabeça deste conceito. A relação da força mecânica e a variação de energia do corpo que a ela está submetido é um exemplo. Assim como a compreensão que nem toda força é constante… Ou seja, ainda tem muita história para contar!
Enquanto vocês aguardam o próximo post com essas considerações é fortemente recomendável fazer um café para dar uma olhada nos estudos de caso do trabalho mecânico na ausência de atrito e na presença de atrito.
O que acharam? Ficou mais claro esse conceito? Deem um retorno para a gente, quem sabe não podemos melhorar?
OnPhysiké 
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