1. 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 \vec{F} ao longo de um caminho C é dado por
W = \int_{C} \vec{F}\cdot d\vec{r},
ou, em caso de força constante e deslocamento em linha reta, por
W = F\,d\cos\theta,
onde d é o módulo do deslocamento e \theta 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 d=0. Substituindo em
W = F\,d\cos\theta,
vem
W = F\cdot 0\cdot\cos\theta = 0.
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 d=0; portanto, pelo conceito de trabalho mecânico W=F\,d\cos\theta, temos W=0.

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