- Uma pessoa ao sustentar uma mala com as mãos fica cansada, mas do ponto de vista físico ela não realiza trabalho. Porquê?
Passo 1
O enunciado pergunta por que, ao segurar uma mala parada com as mãos, a pessoa fica cansada mas, do ponto de vista da Física, não realiza trabalho. O conteúdo envolvido é a definição de trabalho de uma força e vamos precisar lembrar que trabalho mecânico exige deslocamento do ponto de aplicação da força.
Passo 2
Em Física, o trabalho de uma força
ao longo de um caminho
é dado por
ou, em caso de força constante e deslocamento em linha reta, por
onde
é o módulo do deslocamento e
o ângulo entre a força e o deslocamento.
Passo 3
Ao segurar a mala em repouso, o ponto de aplicação da força (a mão) não se desloca em relação à mala: temos
. Substituindo em
vem
Logo, do ponto de vista mecânico, o trabalho realizado pela pessoa sobre a mala é zero.
Passo 4
O cansaço aparece porque os músculos fazem trabalho interno de rearranjo químico e contrações cíclicas, consumindo energia metabólica, embora não realizem trabalho mecânico sobre a mala.
Resposta
Não há deslocamento do ponto de aplicação da força
; portanto, pelo conceito de trabalho mecânico
, temos
.