Uma força realiza trabalho positivo se possui uma componente vetorial no mesmo sentido do deslocamento, e realiza trabalho negativo quando possui uma componente vetorial no sentido oposto. A força possui um trabalho nulo quando NÃO possuir uma componente vetorial na direção do deslocamento.
Se o deslocamento d e a força F possuem direções perpendiculares entre si, nesse caso, o trabalho é nulo, isto é, não há componente Fx na direção do deslocamento sofrido pelo bloco. A força não influencia no deslocamento do ponto material e, portanto, não há a realização de trabalho.
O trabalho é um número real, que pode ser positivo ou negativo. Quando a força atua no sentido do deslocamento, o trabalho é positivo, isto é, existe energia sendo acrescentada ao corpo ou sistema. O contrário também é verdadeiro, uma força no sentido oposto ao deslocamento retira energia do corpo ou sistema.
Quando a força é perpendicular ao deslocamento AB, sua posição será nula: daí, seu trabalho é nulo. Assim num deslocamento horizontal, o peso e a reação normal do apoio têm trabalhos nulos.
Fórmula do trabalho
Para o calcular o trabalho de uma força devemos utilizar a fórmula T = F x d, em que: T – trabalho dado em joules; F – força dada em newtons; d – deslocamento do corpo dado em metros.
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Na fórmula acima, ΔS é chamado de deslocamento e mede a distância entre as posições final (Sf) e inicial de um móvel (S0), portanto, ΔS = Sf - S0. O intervalo de tempo decorrido entre a passagem do móvel pelas posições inicial e final é dado por Δt, calculado pela expressão Δt = tf – t0.
A força pode ser calculada com a fórmula trabalho = F × D × Cos(θ), onde F = força (em Newton), D = deslocamento (em metros) e θ = ângulo entre o vetor da força e a direção do movimento.
De acordo com a terceira lei de Newton, a força normal deve apresentar a mesma intensidade da que é aplicada na superfície, além disso, é sempre perpendicular (faz ângulo de 90º) com o plano dessa superfície.
A força que não realiza trabalho é a centrípeta, pois é perpendicular ao movimento.
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