Na física, o trabalho mecânico é a energia transferida para ou de um objeto através da aplicação de força ao longo de um deslocamento. Quando um objeto é movido por uma força aplicada, é realizado trabalho sobre o objeto. A quantidade de trabalho realizado depende da magnitude da força, da distância através da qual o objeto é movido e do ângulo entre a força e o deslocamento.
A unidade de trabalho do SI é o joule (J), em homenagem ao físico inglês James Prescott Joule. Um joule de trabalho é realizado quando uma força de um newton é aplicada a um objeto e o objeto é deslocado por uma distância de um metro na direção da força.
O trabalho pode ser positivo ou negativo. O trabalho positivo é realizado quando a força aplicada a um objeto faz com que ele se mova na mesma direção que a força. O trabalho negativo é realizado quando a força aplicada a um objeto faz com que ele se mova na direção oposta da força.
A fórmula para calcular o trabalho é:
$$W =Fd\cos\teta$$
onde:
- \(W\) é o trabalho realizado (em joules)
- \(F\) é a magnitude da força aplicada (em newtons)
- \(d\) é o deslocamento do objeto (em metros)
- \(\theta\) é o ângulo entre a força e o deslocamento (em graus)
Se \(\theta =0\degree\), então a força é aplicada na mesma direção do deslocamento e o trabalho realizado é positivo. Se \(\theta =180\degree\), então a força é aplicada na direção oposta ao deslocamento e o trabalho realizado é negativo.
Por exemplo, se uma pessoa empurra uma caixa pelo chão, o trabalho realizado pela pessoa é positivo porque a força aplicada à caixa faz com que ela se mova na mesma direção que a força. Se a pessoa empurra a caixa contra a parede, o trabalho realizado pela pessoa é negativo porque a força aplicada à caixa faz com que ela se mova na direção oposta à força.