Calculadora de Trabalho (Física)

Calcule o trabalho de uma força (τ = F·d·cos θ) e da força peso (τ = m·g·h), ou descubra força e deslocamento, com passo a passo em joules.

O que é trabalho na Física

No dia a dia, "trabalho" é qualquer esforço. Na Física, a palavra tem um sentido bem mais estreito:trabalho (τ) é a energia que uma força transfere a um corpo quando esse corpo se desloca. Se não houver deslocamento, não há trabalho, por mais cansativo que seja segurar uma caixa pesada parado. A unidade no Sistema Internacional é o joule (J): 1 J é o trabalho de uma força de 1 N ao longo de 1 m.

Fórmula do trabalho de uma força constante

τ = F × d × cos θ

Só a parte da força que aponta na direção do movimento (F × cos θ) realiza trabalho. Por isso o ângulo decide o sinal:

Ângulo θcos θTipo de trabalhoExemplo
0°1Motor (máximo)Empurrar um carrinho na direção em que ele anda
Entre 0° e 90°positivoMotorPuxar uma mala de rodinhas pela alça inclinada
90°0NuloForça normal do chão sobre um carro em pista plana
Entre 90° e 180°negativoResistenteFrear segurando um carrinho que desce a rampa
180°−1Resistente (máximo)Atrito sobre um bloco que desliza

Exemplo resolvido

Uma criança puxa um trenó com uma corda que faz 60° com o chão, aplicando 50 N, e o trenó anda 10 m. O trabalho da força da criança é:

τ = 50 × 10 × cos 60° = 50 × 10 × 0,5 = 250 J

Se a mesma força fosse aplicada na horizontal (θ = 0°), o trabalho seria 500 J. Já o atrito de 20 N que age contra um bloco ao longo de 5 m realiza τ = 20 × 5 × cos 180° = −100 J.

Trabalho da força peso

τpeso = ± m × g × h

O peso é uma força conservativa: seu trabalho depende só do desnível h, e não do caminho (rampa, escada ou queda direta). É positivo quando o corpo desce e negativo quando sobe. Uma mochila de 2 kg que cai de 5 m, com g = 10 m/s², sofre um trabalho de 2 × 10 × 5 = 100 J. Uma pessoa de 70 kg que sobe um andar de 3 m (g = 9,8 m/s²) faz o peso realizar −2.058 J; para subir, os músculos precisam fornecer pelo menos essa energia.

Trabalho, energia e potência

Pelo teorema da energia cinética, o trabalho total das forças sobre um corpo é igual à variação da sua energia cinética: τtotal = m·v²/2 − m·v₀²/2. E a rapidez com que o trabalho é feito é a potência (P = τ ÷ Δt), que você calcula na calculadora de potência (física). Para converter joules em calorias, kWh ou BTU, use o conversor de energia.

A fórmula vale para força constante e trajetória retilínea. Para forças variáveis (como a de uma mola, τ = k·x²/2), o trabalho é a área sob o gráfico força × deslocamento. A calculadora considera 1 kgf = 9,80665 N e 1 kcal = 4.186,8 J.

Perguntas frequentes

Qual a fórmula do trabalho na Física?

Para uma força constante, τ = F × d × cos θ, em que F é a força, d o deslocamento e θ o ângulo entre os dois. No SI, força em newtons e deslocamento em metros dão o trabalho em joules (J).

Quando o trabalho é nulo?

Quando a força é perpendicular ao deslocamento (θ = 90°, cos 90° = 0) ou quando não há deslocamento. A força normal sobre um carro em pista plana e a força de quem segura uma mala parada não realizam trabalho.

O que é trabalho motor e trabalho resistente?

Motor é o trabalho positivo (0° ≤ θ < 90°): a força ajuda o movimento. Resistente é o negativo (90° < θ ≤ 180°): a força atrapalha, como o atrito, que retira energia do corpo.

Como calcular o trabalho da força peso?

τ = m × g × h, positivo quando o corpo desce e negativo quando sobe. Uma mochila de 2 kg que cai de 5 m de altura (g = 10 m/s²) sofre um trabalho do peso de 2 × 10 × 5 = 100 J, seja qual for o caminho.

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Atualizado em 06/10/2026.