Física Mecanica Ensino Médio

Trabalho de uma força

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$$\text{Trabalho} = F \cdot d \cdot \cos\theta$$

⚡ Calculadora desta Fórmula

Preencha os valores conhecidos da questão. Ao preencher todas as variáveis menos uma, a calculadora resolve a incógnita restante automaticamente com o passo a passo.

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🎯 O que é e para que serve?

Essa fórmula calcula o trabalho realizado por uma força constante que atua sobre um objeto enquanto ele se desloca. O trabalho representa a quantidade de energia transferida para o objeto (ou retirada dele) por meio dessa força. É usada sempre que você precisa saber quanta energia foi gasta ou ganha em um movimento, como empurrar uma caixa, levantar um peso ou puxar um carrinho.

📐 Variáveis e Unidades de Medida

Confira o que significa cada símbolo da fórmula e como identificá-los nos enunciados:

Símbolo Nome Unidade Significado Como Identificar
\text{Trabalho} trabalho Joule (J) É a energia transferida por uma força durante o deslocamento de um objeto. Se a força e o deslocamento têm o mesmo sentido, o trabalho é positivo (a força favorece o movimento); se têm sentidos opostos, o trabalho é negativo. É o que a questão pede quando fala em 'trabalho realizado pela força', medido em Joules.
F força Newton (N) É a intensidade da força aplicada sobre o objeto. No problema, aparece geralmente como 'força aplicada', 'força de tração' ou similar. É a força específica cujo trabalho você quer calcular — se houver várias forças agindo, o trabalho total é a soma dos trabalhos de cada uma (ou o trabalho da força resultante); não confunda F aqui com a resultante de um problema de 2ª Lei de Newton.
d módulo do deslocamento metros (m) É o módulo do vetor deslocamento entre a posição inicial e a final do objeto — não é necessariamente o comprimento total do caminho percorrido (que pode ser maior, se a trajetória não for reta). É a distância em linha reta entre onde o objeto começou e onde terminou o trecho considerado, na direção do movimento.
\theta ângulo entre a força e o deslocamento graus (°) É o ângulo formado entre a direção da força aplicada e a direção do deslocamento. Quando a força está totalmente na direção do movimento, θ = 0° e cos(0°) = 1 (trabalho máximo). Quando a força é perpendicular ao deslocamento, θ = 90° e o trabalho é zero. É o ângulo indicado (ou calculável pela geometria do problema) entre a linha de ação da força e a direção do deslocamento.

📝 Passo a Passo de Como Resolver

1. Identifique a força (F) aplicada sobre o objeto, em Newtons. 2. Identifique o deslocamento (d) do objeto, em metros. 3. Identifique o ângulo (θ) entre a direção da força e a direção do deslocamento (se a força for aplicada na mesma direção do movimento, θ = 0°). 4. Substitua os valores na fórmula Trabalho = F · d · cos(θ) e calcule o resultado, que será dado em Joules.

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🔄 Variações Algébricas (Isolando Incógnitas)

Dependendo da questão, você precisará encontrar outra variável além da principal:

Isolando F
$$F = \frac{\text{Trabalho}}{d \cdot \cos\theta} \quad (d \neq 0,\ \cos\theta \neq 0)$$
Isolando d
$$d = \frac{\text{Trabalho}}{F \cdot \cos\theta} \quad (F \neq 0,\ \cos\theta \neq 0)$$
Isolando \theta
$$\theta = \arccos\left(\frac{\text{Trabalho}}{F \cdot d}\right) \quad (Fd \neq 0;\ \left|\frac{\text{Trabalho}}{Fd}\right| \leq 1)$$

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