Todo mundo sabe o que é trabalho.Até as crianças trabalham como bebês no jardim de infância. No entanto, o conceito cotidiano geralmente aceito está longe de ser o mesmo que o conceito de trabalho mecânico na física. Por exemplo, uma pessoa se levanta e segura uma sacola nas mãos. No sentido usual, ele trabalha segurando a carga. No entanto, do ponto de vista da física, ele não faz nada disso. Qual é o problema aqui?
Uma vez que essas questões surgem, é horalembre-se da definição. Quando uma força atua sobre um objeto, e sob sua ação o corpo se move, então o trabalho mecânico é executado. Este valor é proporcional ao caminho percorrido pelo corpo e à força aplicada. Existe também uma dependência adicional da direção da aplicação da força e da direção do movimento do corpo.
Assim, introduzimos um conceito comoTrabalho mecanico. A física o define como o produto da magnitude da força e do deslocamento, multiplicado pelo valor do cosseno do ângulo que existe no caso mais geral entre eles. Como exemplo, podemos considerar vários casos que permitirão que você entenda melhor o que isso significa.
Quando o trabalho mecânico não é feito?Há um caminhão, estamos empurrando, mas ele não está se movendo. Força é aplicada, mas nenhum movimento. O trabalho que está sendo feito é zero. E aqui está outro exemplo - uma mãe está carregando um filho em um carrinho, neste caso o trabalho está feito, é aplicada força, o carrinho se move. A diferença nos dois casos descritos é a presença de deslocamento. E, portanto, o trabalho está feito (por exemplo, com um carro lateral) ou não (por exemplo, com um caminhão).
Outro caso - um menino em uma bicicleta aceleroue rola calmamente pela pista, não pedala. O trabalho está sendo feito? Não, embora haja movimento, mas não haja força aplicada, o movimento é realizado por inércia.
Outro exemplo - um cavalo carrega uma carroça,o motorista está sentado. Ele está fazendo o trabalho? Há deslocamento, é a força aplicada (o peso do motorista atua no carrinho), mas o trabalho não está sendo feito. O ângulo entre a direção do movimento e a direção da força é de 90 graus, e o cosseno do ângulo de 90 ° é zero.
Os exemplos dados permitem compreender queo trabalho mecânico não é apenas o produto de duas quantidades. Ele também deve considerar como essas quantidades são direcionadas. Se a direção do movimento e a direção da ação da força coincidirem, então o resultado será positivo, se a direção do movimento for oposta à direção de aplicação da força, então o resultado será negativo (por exemplo, o trabalho feito pela força de atrito ao mover a carga).
Além disso, é necessário levar em consideração que a atuação ema força corporal pode ser resultante de múltiplas forças. Nesse caso, o trabalho de todas as forças aplicadas ao corpo é igual ao trabalho realizado pela força resultante. O trabalho é medido em joules. Um joule é igual ao trabalho que uma força de um newton faz quando o corpo se move um metro.
A partir dos exemplos considerados, pode-se tornar extremamenteuma conclusão interessante. Quando examinamos o motorista no carrinho, determinamos que ele não estava fazendo o trabalho. O trabalho é feito no plano horizontal, porque é onde o movimento é feito. Mas a situação mudará um pouco quando considerarmos o pedestre.
Ao caminhar, o centro de gravidade de uma pessoa não permaneceimóvel, ele se move no plano vertical e, portanto, funciona. E como o movimento é dirigido contra a força da gravidade, o trabalho ocorrerá contra a direção da ação da força da gravidade. Mesmo que o movimento seja pequeno, mas com uma longa caminhada, o corpo terá que fazer um trabalho adicional. Portanto, uma marcha correta reduz esse trabalho extra e reduz a fadiga.
Depois de analisar algumas vidas simplessituações selecionadas a título de exemplo, e a partir do conhecimento do que é trabalho mecânico, examinamos as principais situações de sua manifestação, bem como quando e que trabalho é realizado. Eles determinaram que um conceito como trabalho na vida cotidiana e na física é de natureza diferente. E estabeleceram, por meio da aplicação de leis físicas, que uma marcha incorreta causa fadiga adicional.
