Calculadora de trabalho, energia e potência

O que é trabalho em física?

Há trabalho quando uma força desloca um objeto. É a componente da força ao longo do movimento multiplicada pela distância percorrida: W = F × d × cos θ. A unidade é o joule (J): um joule é o trabalho realizado quando uma força de 1 newton desloca um objeto por 1 metro.

O ângulo importa. Se a força atua no sentido do movimento (θ = 0), toda ela contribui. Se a força é perpendicular ao movimento (θ = 90°), o trabalho é zero: ao carregar uma bolsa em um trajeto horizontal, a força para cima exercida pelo braço não realiza trabalho no sentido físico.

O que é potência?

A potência é a rapidez com que o trabalho é realizado: P = W / t. A unidade é o watt (W), e 1 watt equivale a 1 joule por segundo. Para um objeto com velocidade constante, a potência também é P = F × v.

Energia

Energia é a capacidade de realizar trabalho e é medida na mesma unidade. A potência multiplicada pelo tempo fornece a energia consumida: W = P × t. O quilowatt-hora da conta de luz é esse produto: 1 kWh = 3,6 milhões de joules.

Exemplo

Empurrar uma caixa por 5 metros com força de 200 N realiza 200 × 5 = 1000 J de trabalho. Se isso levar 4 segundos, a potência é 1000 / 4 = 250 W.

Limites

O cálculo considera uma força constante. Para forças que variam ao longo do percurso, como a de uma mola, a fórmula não pode ser usada diretamente. Energias cinética e potencial têm suas próprias calculadoras.

Perguntas frequentes

Como calcular a potência?

Neste exemplo, realizar 1200 J de trabalho em 20 segundos fornece potência média de 60 W. Divida o trabalho pelo tempo decorrido, observando que o resultado é uma média no intervalo e não descreve variações instantâneas. Uma máquina com perdas precisa do rendimento para determinar a potência de entrada.

Calcular com estes valores