Trabalho de uma força e potência mecânica
Informe a força, o deslocamento, o ângulo e o tempo para ver o trabalho em joules e a potência média em watts, cv e hp.
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Trabalho e potência
W = F · d · cos θ; P = W ÷ t; 1 cv = 735,4988 W; 1 hp = 745,6999 W
Uma força de 100 N que desloca um corpo por 20 m a 30° da direção do movimento realiza 1.732,051 J. Em 10 s isso é uma potência de 173,205 W, ou 0,2355 cv e 0,2323 hp.
O sinal e o ângulo
O ângulo é medido entre a força e o deslocamento. A 0° o trabalho é máximo; a 90° ele é nulo (0 J no exemplo de 90°); acima de 90° a força atua contra o movimento e o trabalho é negativo, como na frenagem.
Limites
- Força constante e deslocamento em linha reta; para força variável, divida o trajeto em trechos.
- A potência é a média no intervalo informado. Há dois hp diferentes no mundo; aqui vale o mecânico (550 ft·lbf/s), e o cv é o métrico.
- O resultado é teórico: não leva em conta perdas nem rendimento de máquinas.
Perguntas frequentes
Como calcular o trabalho de uma força?
Multiplique a força, o deslocamento e o cosseno do ângulo entre eles: W = F · d · cos θ. Com 100 N, 20 m e 30°, são cerca de 1732 J.
Como calcular a potência mecânica média?
Divida o trabalho pelo tempo: P = W ÷ t. Para 1732 J em 10 s são cerca de 173 W.
Quantos watts tem um cv e um hp?
1 cv métrico vale 735,4988 W e 1 hp mecânico vale 745,6999 W.