Se você segura uma cadeira pesada, o trabalho que você faz é
Escolha uma opção:
◯ a. nulo, por que a cadeira não se move
◯ b. positivo, por que você se cansa
◯ c. negativo, por que está se opondo ao movimento natural da cadeira

Passo 1

O enunciado dá a situação: está segurando (mantendo imóvel) uma cadeira pesada. Pede para escolher qual das três opções descreve o trabalho que você faz sobre a cadeira:
  • (a) nulo, porque a cadeira não se move;
  • (b) positivo, porque você se cansa;
  • (c) negativo, porque está se opondo ao movimento natural da cadeira.
Informações relevantes fornecidas: a cadeira está sendo segurada (presumivelmente sem deslocamento macroscópico), a força que você aplica é para contrabalançar o peso, e a questão quer declarar o sinal/valor do trabalho realizado.

Passo 2

Definição física de trabalho (mecânico): em mecânica clássica, o trabalho realizado por uma força constante é dado pelo produto escalar entre o vetor força e o vetor deslocamento. Escrevendo em fórmula:
W=\vec{F}\cdot\vec{s}
ou, em forma escalar explícita,
W=F\,s\cos\theta,
onde:
  • \,W\, é o trabalho (em joules, J);
  • \vec{F} é o vetor força aplicada (em newtons, N) — aqui, a força que você exerce na cadeira;
  • \vec{s} é o vetor deslocamento da cadeira (em metros, m);
  • F=\|\vec{F}\| é o módulo da força, s=\|\vec{s}\| é o módulo do deslocamento;
  • \theta é o ângulo entre \vec{F} e \vec{s}.
Interpretação física simples: apenas a componente da força que age ao longo do deslocamento faz trabalho; se não há deslocamento, não há produto força × deslocamento.

Passo 3

Aplicação direta ao caso: na situação descrita você segura a cadeira sem movê‑la, portanto o deslocamento do objeto é nulo:
\vec{s}=\vec{0}\quad\Rightarrow\quad s=0.
Substituindo na fórmula do trabalho:
W=F\;s\cos\theta = F\cdot 0\cdot\cos\theta = 0.
Logo, o trabalho mecânico realizado por você sobre a cadeira, segundo a definição de trabalho na física, é igual a zero.

Passo 4

Explicação da dificuldade intuitiva (por que você se cansa mesmo com trabalho nulo): sentir cansaço não é a mesma coisa que fazer trabalho mecânico sobre o objeto. Os músculos consomem energia química e realizam processos internos (transformação de energia química em calor, contrações, circulação sanguínea etc.). Essa dissipação/consumo interno é trabalho metabólico dentro do corpo e produção de calor, mas não é trabalho mecânico transferido para a cadeira se a cadeira não se desloca. Portanto:
  • trabalho mecânico sobre a cadeira = 0 quando ela não se move;
  • gasto energético do seu corpo pode ser grande independentemente disso.
Também vale notar casos próximos: se você levantar a cadeira verticalmente uma distância h, aí existe deslocamento e o trabalho que você realiza contra a gravidade é positivo:
W=Fh\cos 0^\circ = Fh
(se F igual ao peso, F=mg, então W=mgh). Mas enquanto não houver deslocamento, esse termo é nulo.

Passo 5

Resumo final: segundo a definição de trabalho em mecânica (produto força × deslocamento), como a cadeira não se desloca, o trabalho mecânico realizado por você sobre a cadeira é nulo.

Resposta

(a)

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