TRABALHO E POTÊNCIA

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TRABALHO E POTÊNCIA 
Realizar trabalho, em Física, implica a transferência de energia de um sistema 
para outro e, para que isso ocorra, são necessários uma força e um 
deslocamento 
Potência mecânica Na prática, é fundamental considerar a rapidez da 
realização de determinado trabalho. Uma máquina é tanto mais eficiente 
quanto menor o tempo de realização do trabalho de sua força motora. Potência 
mecânica é a grandeza física escalar associada à rapidez com que o trabalho é 
realizado. 
 
Potência é uma grandeza física escalar medida em watts (W). Pode ser 
definida como a taxa de realização de trabalho a cada segundo ou como o 
consumo de energia por segundo. O watt, unidade de potência do sistema 
internacional de unidades (SI), equivale a 1 joule por segundo. 
 
Resumo sobre potência 
 
 Potência é a taxa de variação da quantidade de energia fornecida ou cedida 
por um sistema durante um intervalo de tempo. 
 A unidade de potência no sistema internacional de unidades (SI) é o watt: 1 
watt equivale a 1 joule por segundo. 
 Se uma máquina é capaz de realizar o mesmo trabalho que outra em um 
tempo menor, sua potência é considerada maior que a da outra máquina. 
 A potência não útil para o sistema é chamada de potência dissipada. 
 
O que é potência na Física? 
 
Potência é uma grandeza física usada para calcular a quantidade 
de energia concedida ou consumida por unidade de tempo. Em outras 
palavras, é a taxa de variação da energia em função do tempo. A potência é 
útil par medir a rapidez com a qual uma forma de energia é transformada por 
meio da realização de um trabalho. 
 
Dizemos que uma máquina é mais potente que outras máquinas quando ela é capaz de 
realizar a mesma tarefa em um tempo menor ou, ainda, 
realizar uma quantidade maior de tarefas no mesmo intervalo de tempo. 
 
A definição de potência média é dada pelo trabalho realizado em função da 
variação de tempo: 
 
 
 
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-energia.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencia.htm
Legenda: 
P – potência média (W) 
τ – trabalho (J) 
Δt – intervalo de tempo (s) 
 
A unidade de medida da potência adotada pelo SI é o watt (W), unidade 
equivalente ao joule por segundo (J/s). A unidade watt foi adotada a partir de 
1882 como forma de homenagem aos trabalhos desenvolvidos 
por James Watt, que foram de extrema relevância para o desenvolvimento das 
máquinas a vapor. 
 
Na Física, trabalho é a medida da transformação de uma forma de 
energia em outras formas de energia mediante 
a aplicação de uma força. Sendo assim, a definição de potência pode estar 
relacionada com qualquer forma de energia, tais como: 
energia mecânica, energia potencial elétrica e energia térmica. 
 
Cálculo da potência 
 
Podemos determinar a potência realizada pela aplicação de uma força F que 
desloca um corpo de massa m em uma distância d. Observe: 
 
 
Na situação descrita acima, podemos calcular a potência do movimento por 
meio da definição de potência média: 
 
 
 
Para tanto, precisamos recordar que o trabalho realizado por uma força F 
pode ser calculado por meio da seguinte fórmula: 
 
 
 
Legenda: 
F – força aplicada (N) 
d – distância percorrida (m) 
θ – ângulo formado entre F e d (º) 
Reunindo as duas equações anteriores em uma só, teremos a seguinte 
equação para o cálculo da potência relacionada a uma forma 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencia.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencia.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencia.htm
de energia qualquer: 
 
 
Para os casos em que a força aplicada é paralela à distância percorrida pelo 
corpo, o cosseno do ângulo θ terá seu valor máximo (cos 0º = 1). Portanto, a 
potência média poderá ser calculada a partir da seguinte relação: 
 
 
 
Legenda: 
v – velocidade do corpo (m/s) 
De acordo com o cálculo demonstrado acima, é possível calcular a potência 
com a qual a energia presente em um corpo é transformada. Isso é possível se 
soubermos o módulo da força resultante, que deverá ser multiplicado 
pela velocidade média percorrida pelo corpo ao longo de um percurso de 
distância d. No entanto, é necessário lembrar que a definição apresentada 
acima só é válida para valores constantes de F. 
 
→ Potência instantânea 
 
Potência instantânea é a medida da quantidade de trabalho realizado em um 
processo durante um intervalo de tempo muito pequeno (infinitesimal). 
Podemos dizer, portanto, que a potência instantânea é a taxa de variação da 
quantidade de trabalho durante um intervalo de tempo que tende a zero. 
 
 
 
Legenda: 
Pinst – potência instantânea (W) 
Δτ – trabalho infinitesimal (J) 
Δt – intervalo de tempo infinitesimal (s) 
A potência instantânea é usada para calcular a taxa de realização de trabalho a 
cada instante, não durante um longo processo. Por isso, quanto menores os 
intervalos de tempo Δt, mais precisas serão as aferições 
da potência instantânea. 
 
Potência mecânica 
 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencia.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencia.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencia.htm
Potência mecânica é definida como a taxa de variação das formas de energia 
relacionadas ao estado de movimento de um corpo. Podemos calcular a 
potência mecânica de um corpo em movimento por meio das variações de sua 
energia cinética e de sua energia potencial (gravitacional ou elástica, por 
exemplo). A potência associada à transformação da energia mecânica, 
entretanto, só se aplica a sistemas dissipativos (que apresentam atrito), uma 
vez que, na ausência de atrito e de outras forças dissipativas, a energia 
mecânica dos corpos mantém-se constante. 
De acordo com o Teorema do Trabalho-Energia, é possível calcular a 
quantidade de trabalho aplicado a um corpo 
pela variação da energia cinética por ele obtida. 
O corpo de massa m ilustrado na figura abaixo é acelerado pela ação de uma 
força F, tendo sua velocidade variada de v0 até vF: 
 
 
Legenda: 
v0 – velocidade inicial (m/s) 
vF – velocidade final (m/s) 
 
De acordo com o Teorema Trabalho-Energia, o trabalho realizado sobre o 
corpo é dado por: 
 
 
 
Legenda: 
ΔK – variação da energia cinética (J) 
KF – energia cinética final (J) 
KI – energia cinética inicial (J) 
m – massa do corpo (kg) 
Dessa forma, a potência mecânica relacionada a esse movimento pode ser 
calculada por meio da seguinte equação: 
 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencia.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencia.htm
 
 
Potência elétrica 
 
A potência elétrica é uma importante medida que deve ser analisada ao 
adquirirmos algum eletrodoméstico. A potência elétrica de qualquer dispositivo 
mede a quantidade de energia elétrica que o aparelho é capaz de transformar 
em outras formas de energia a cada segundo. Por exemplo, um liquidificador 
de 600 W é capaz de transformar 600 J de energia elétrica a cada segundo 
em energia cinética, transmitindo calor, vibração e ondas sonoras para 
suas pás. 
Como sabemos, de forma geral, a potência pode ser calculada por meio da 
razão entre o trabalho realizado e o intervalo de tempo decorrido durante sua 
realização. Portanto, utilizaremos aqui a definição de trabalho realizado pela 
força elétrica: 
 
 
Legenda: 
τFel – trabalho da força elétrica (J) 
q – módulo da carga elétrica (C ) 
ΔU – diferença de potencial (V) 
P – potência elétrica (W) 
UB e UA – tensão elétrica nos pontos A e B (V) 
Δt – intervalo de tempo de movimento da carga (s) 
i – módulo da corrente elétrica (A) 
 
A potência elétrica funciona da seguinte forma: quando ligamos um aparelho na 
tomada, forma-se uma diferença de potencial (ΔU) entre seus terminais. 
Quando uma diferença de potencial (ΔU) é aplicada sobre um material 
condutor, uma quantidade de trabalho (τFel) é realizada sobre 
as cargas elétricas (q) nos circuitos do aparelho, fazendo com que essas 
cargas movam-se, ou seja, atribuindo-
lhes energia cinética. A movimentação das cargas em uma direção 
preferencialé chamada de corrente elétrica (i). A potência elétrica (P), por 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencia.htm
sua vez, é a medida da quantidade de trabalho (τFel) que foi realizada pelas 
cargas a cada segundo (Δt) de funcionamento do dispositivo. 
 
ENERGIA MECÂNICA 
A energia mecânica pode ser definida como a capacidade de um 
corpo de realizar trabalho. Quando essa capacidade de realizar 
trabalho está relacionada com o movimento, ela é chamada de energia 
cinética. Porém, se a capacidade de realizar trabalho estiver 
relacionada com a posição de um corpo, ela é chamada de energia 
potencial. 
 
Energia cinética 
Essa forma de energia está relacionada com a massa e a velocidade de 
um corpo. Matematicamente, ela é dada pela equação: 
Ecin = mv
2
 
 2 
Sendo: 
m – massa do corpo; 
v – velocidade. 
Podemos ver, com a equação acima, que, se a velocidade for zero, o 
corpo não terá energia cinética. Isso comprova o que diz a definição 
dessa forma de energia, que a descreve como a energia associada ao 
movimento dos corpos. 
Outra conclusão que podemos tirar a partir da equação é que a energia 
cinética sempre terá valores positivos, pois a massa sempre é positiva, 
e se a velocidade tiver valor negativo, ao ser elevada ao quadrado, terá 
como resultado um valor positivo. Dessa forma, o produto mv
2
 sempre 
será positivo.