Você já
observou pessoalmente, em programas esportivos ou em filmes, que nas academias
de ginástica os aparelhos de musculação são cheios de discos rígidos em torno
dos quais há um fio, em que estão presas as cargas? Para que servem?
Esses
discos são denominados roldanas ou polias. São discos com um canal por meio do
qual passa um fio ou corda, em que está presa uma carga.
Roldanas fixas
A roldana
fixa facilita a realização de um esforço por mudar a direção da força que seria
necessária. Nesse caso, como observamos na figura, a força necessária para
equilibrar o corpo é igual à força realizada pela pessoa. Entretanto, para
levantar a carga, temos que puxar para baixo, o que facilita o trabalho.
Roldanas móveis
As
roldanas móveis diminuem a intensidade do esforço necessário para sustentar um
corpo, pois parte desse esforço é feito pelo teto, que sustenta o conjunto.
Observe
na figura a baixo, como a roldana móvel pode facilitar o trabalho.
- Com uma roldana móvel, a força necessária para equilibrar a carga é dividida por dois (21).
- Com duas roldanas móveis, a força necessária é dividida por quatro (22).
- Com três, é dividida por oito (23), e assim sucessivamente.
Agora já
sabemos a razão de haver tantas polias em uma sala de musculação. Elas tornaram
viáveis o esforço que queremos realizar, em geral mudando de direção da força
necessária para levantar os pesos, a fim de trabalhar a musculatura desejada.
O plano inclinado
Imagine que você está carregando um monte de livros e tem de levá-los para uma
sala localizada em um andar acima do andar em que está.
Para isso, você poderá optar por utilizar uma de duas
rampas. A primeira é bem inclinada, e a outra tem inclinação suave.
Qual rampa você escolheria? Bem, se quisesse fazer menos
esforço, provavelmente você não teria dúvidas em escolher a mais suave. Planos
inclinados facilitam muito o levantamento de pesos. Quanto menor a inclinação,
menor a força.
O conceito de Trabalho
Imagine que você esteja levantando um livro ou empurrando
uma mesa ou um carrinho de bebê. Em todas essas atividades está realizando
trabalho. Também realiza trabalho quando produz um texto, atende o telefone ou
lava as louças do almoço.
Entretanto, o conceito de Trabalho em Física é um pouco
diferente do conceito que atribuímos a essa palavra em nosso cotidiano. Em
física, diz-se que um trabalho foi realizado quando uma força foi usada
para deslocar um corpo. Nesse caso, o trabalho é proporcional à força
que desloca o corpo e ao deslocamento produzido por ela, ou seja, quanto
maior a força, maior será o trabalho, e quanto maior o
deslocamento, também maior será o trabalho.
O conceito do Trabalho, em física, foi criado em plena
Revolução Industrial, quando a humanidade iniciou a produção de máquinas mais
complexas, que permitiram o desenvolvimento industrial de algumas nações do
planeta.
Portanto, se a força atuar na direção e sentido do
deslocamento, podemos definir matematicamente o conceito de Trabalho, cujo
símbolo é t, lê-se: tau.
Nessa expressão matemática, F
é a força e d é o deslocamento.
A unidade de trabalho no Sistema Internacional é o N.m,
que denominamos de Joule (J).
Essa definição só vale quando a força atua na direção e no
sentido do deslocamento e tem seu valor constante. Por exemplo, quando
pressionamos um corpo contra uma mesa, estamos fazendo força, mas essa força
não contribui em nada para deslocar o corpo. Portanto, não realiza Trabalho.
Por exemplo, para empurrar uma mesa por meio metro,
fazendo uma força de 10N paralela à mesa, realizamos um Trabalho que pode ser
calculado desse modo:
O Trabalho de uma força
paralela e no sentido do deslocamento é o produto da força por esse
deslocamento.
O trabalho da força peso
O trabalho da força peso é o valor do peso multiplicado pela
variação na altura e na elevação de um corpo.
Onde: P é o peso do corpo;
m
é a massa do corpo;
g
é a aceleração da gravidade local;
h
é a variação de altura que o corpo sofreu
fonte: https://www.sobiologia.com.br/conteudos/oitava_serie/mecanica20.php
