Work & Energy Calculator

W = F x d x cos(theta)

Work Calculator

Calculate work done

Formula
W = F x d x cos(theta)

O que é Trabalho em Física?

Em física, o trabalho é realizado quando uma força causa deslocamento de um objeto na direção da força. Trabalho não é simplesmente aplicar uma força — se você empurra uma parede e ela não se move, nenhum trabalho é feito. O trabalho é a transferência de energia por meio de uma força atuando sobre uma distância.

O trabalho é medido em joules (J), a mesma unidade que energia, porque o trabalho é uma forma de transferência de energia. O teorema trabalho-energia afirma que o trabalho líquido realizado sobre um objeto é igual à variação de sua energia cinética: W_líq = ΔEC. Esse princípio conecta mecânica e conservação de energia de forma fundamental.

Como Usar a Calculadora

  1. Insira a força (F) aplicada ao objeto em Newtons (N).
  2. Insira o deslocamento (d) do objeto em metros (m).
  3. Insira o ângulo (θ) entre a direção da força e a direção do movimento em graus.
  4. Clique em Calcular para obter o trabalho realizado em joules (J).

Fórmula e Explicação

W = F × d × cos(θ) W = trabalho realizado (J) F = força aplicada (N) d = deslocamento (m) θ = ângulo entre força e deslocamento Teorema Trabalho-Energia: W_líq = ΔEC = ½mv₂² − ½mv₁²

Quando θ = 0° (força paralela ao movimento), W = Fd (máximo). Quando θ = 90° (força perpendicular), W = 0. Quando θ = 180° (força oposta), o trabalho é negativo.

Exemplos Resolvidos

Puxando um Trenó

Uma criança puxa um trenó com 50 N a 30° acima da horizontal, movendo-o 10 m. W = 50 × 10 × cos(30°) = 433 J. A componente vertical da força não realiza trabalho — apenas a horizontal contribui para deslocar o trenó.

Frenagem de um Carro

Um carro de 1200 kg freia de 20 m/s até parar. W_líq = ΔEC = 0 − ½ × 1200 × 20² = −240.000 J. Os freios fazem −240 kJ de trabalho (negativo porque a força se opõe ao movimento), convertendo energia cinética em calor nas pastilhas de freio.

Levantando uma Caixa

Uma caixa de 20 kg é levantada 2 m verticalmente. Força = mg = 196,2 N. Deslocamento = 2 m. θ = 0°. W = 196,2 × 2 × cos(0°) = 392,4 J de trabalho realizado contra a gravidade, armazenado como energia potencial gravitacional.

Perguntas Frequentes

O que é o teorema trabalho-energia?▾
O teorema trabalho-energia afirma que o trabalho líquido realizado sobre um objeto é igual à variação de sua energia cinética: W_líq = ΔEC = ½mv₂² − ½mv₁². Conecta a segunda lei de Newton com a conservação de energia.
O trabalho pode ser negativo?▾
Sim. O trabalho negativo ocorre quando a força se opõe ao deslocamento (θ > 90°). O atrito sempre faz trabalho negativo sobre objetos deslizantes; os freios fazem trabalho negativo; a gravidade faz trabalho negativo quando você levanta um objeto. O trabalho negativo remove energia cinética do sistema.
Qual é a diferença entre potência e trabalho?▾
O trabalho é a energia total transferida; a potência é a taxa de transferência de energia: P = W/t (watts). Um halterofilista que faz 500 J de trabalho em 2 segundos gera 250 W. Um elevador que faz o mesmo trabalho em 0,5 s gera 1000 W (1 kW). Mesmo trabalho, potência diferente.
A gravidade faz trabalho sobre um satélite?▾
Em uma órbita circular, a gravidade age perpendicularmente à velocidade a cada instante (θ = 90°), então a gravidade não faz trabalho líquido por órbita. A velocidade do satélite permanece constante. Em órbitas elípticas, a gravidade faz trabalho positivo (acelerando perto da Terra) e negativo (desacelerando longe).
Qual é a diferença entre trabalho e torque?▾
Ambos são medidos em N·m, mas o trabalho (joules) é escalar — energia transferida. O torque (N·m) é vetorial — tendência de força rotacional. Trabalho feito por um torque: W = τ × θ, onde θ é o ângulo de rotação em radianos.