Na aula, estamos aprendendo sobre o trabalho; por que a força e o movimento precisam seguir na mesma direção?

Responda:

Receio que o seu livro de texto (ou de onde você tirou a imagem acima) não esteja totalmente correto.

Explicação:

Uma força não faz trabalha em dois casos

  • o ponto de ação da força não se move, ou
  • o ponto se move em uma direção perpendicular à da força.

Se o ponto de ação se move em uma direção que faz um ângulo com a força, então o trabalho é dado pelo produto da força pelo componente do deslocamento na direção da força.

Como exemplo, considere o movimento de um pêndulo simples. Duas forças atuam no pêndulo

  • a tensão na corda
  • gravidade

Destes, a tensão não funciona, porque o deslocamento do prumo é sempre perpendicular à direção da força.

Quanto à gravidade, ela funciona no pêndulo à medida que se move para baixo - mas apenas no componente vertical do deslocamento - a altura através da qual o prumo se move para baixo que conta. Esse trabalho é o que acelera o movimento (isso pode ou não ter sido abordado em sua classe - mas o trabalho líquido realizado em um corpo é o que aumenta sua energia cinética).

Quando o pêndulo está em alta, seu deslocamento é direcionado contra a força. O trabalho realizado neste caso é negativo, o que faz o bob perder velocidade à medida que sobe.