Cálculo do trabalho através da energia cinética

Em nossos estudos sobre energia vimos que o trabalho de uma força nada mais é do que uma maneira de medir a quantidade de energia transferida ou transformada de um sistema para outro. Este artigo tentará explicar o assunto de forma simples, realizando os cálculos do trabalho através da variação da energia cinética de um sistema.

Vamos calcular o trabalho de uma força na seguinte situação: um automóvel de massa 6 000 kg, cuja velocidade é 15 m/s, ou seja, 54 km/h, recebe uma força exercida em seu freio, de intensidade média de 16 000 N. Essa força possui a mesma direção e sentido contrário ao deslocamento do automóvel e faz com que ele pare depois de uma distância aproximada de 60 m.

Com base nessas informações cedidas acima, primeiramente vamos determinar o valor das energias cinética final e inicial do automóvel. De acordo com a massa e as velocidades inicial e final, temos:

O valor do trabalho da força resultante que atua sobre um objeto, durante um intervalo de tempo, é igual à variação da energia cinética do objeto durante o intervalo de tempo transcorrido. Sendo assim, temos: 

Tomando como base a informação acima, calculemos, então, o valor da variação da energia cinética (ΔEc) sofrida pelo automóvel. 

O valor encontrado nada mais é do que o valor do trabalho da força resultante:

No resultado acima temos um sinal negativo, isso significa que o automóvel vai perdendo energia cinética, transformando-a em energia térmica no pneu e no chão em virtude das forças de contato. Esse resultado é válido para qualquer situação e não apenas para o exemplo apresentado.