Muitos termos da física são mal-empregados na linguagem cotidiana. Em cada caso a seguir, explique os erros envolvidos. (b) Quando um operário carrega um saco de concreto por um pátio de construção plano, as pessoas dizem que ele realizou muito trabalho. Ele realizou mesmo?
Passo 1
Vamos olhar para a questão: “Quando um operário carrega um saco de concreto por um pátio de construção plano, as pessoas dizem que ele realizou muito trabalho. Ele realizou mesmo?” Estamos falando sobre o conceito de trabalho na física. Para resolver isso, vamos precisar entender a definição de trabalho na física e como ela difere do uso cotidiano da palavra.
Passo 2
Primeiro, na física, trabalho é definido como o produto da força aplicada sobre um objeto e a distância que esse objeto se move na direção da força. A fórmula é:
Onde:
- $ W $ é o trabalho,
- $ F $ é a força aplicada,
- $ d $ é a distância,
- $ \theta $ é o ângulo entre a força e a direção do movimento.
Passo 3
No caso do operário carregando um saco de concreto em um pátio plano, a força que ele está aplicando é para segurar o saco contra a gravidade, ou seja, ele está aplicando uma força vertical para cima. Porém, o movimento do saco é horizontal. Portanto, o ângulo $ \theta $ entre a força aplicada (vertical) e o deslocamento (horizontal) é de 90 graus.
Passo 4
Vamos calcular o trabalho usando a fórmula:
Sabemos que $ \cos(90^\circ) = 0 $, então:
Isso significa que, de acordo com a física, o trabalho realizado é zero.
Passo 5
Entretanto, no uso cotidiano, quando as pessoas dizem que o operário realizou “muito trabalho”, elas estão se referindo ao esforço físico e à energia que o operário sentiu ao carregar o saco, não ao trabalho no sentido físico. É uma diferença de definição: na física, trabalho depende da direção da força e do deslocamento, enquanto no dia a dia, trabalho pode ser qualquer esforço físico.
Resposta
Embora as pessoas digam que o operário realizou muito trabalho, na física o trabalho realizado é zero, já que a força aplicada é perpendicular ao deslocamento.