Trabalho e energia mecânica

O que e energia?

Energia e um conceito

muito abrangente e, por

isso mesmo muito

abstrato e difícil de ser

definido com poucas

palavras de um modo

preciso.

Usando apenas a

experiência do nosso

cotidiano poderíamos

acentuar energia como:

”Algo capaz de originar

mudanças no mundo”

Por Definição:

Energia e a

capacidade que um

corpo tem de

realizar um trabalho

ou uma ação .

A energia

Relaciona-se

Diretamente Com o

Trabalho .Se um

sistema Físico

possui energia ,Ele

E capaz de realizar

trabalho.

O Que E Trabalho ?

E uma medida da

Energia transferida

Pela Aplicação de

uma Força Ao Longo

De um

Deslocamento.

Normalmente

Representado

Por W, Do

Inglês Work

Ou Pela Letra

Grega Tau (t)

Energia Mecânica

Energia Mecânica :

Sempre que tivermos

um objeto em

Movimento ou com a

Possibilidade de vir a

Realizar um Movimento

Teremos Associada

Uma Certa Quantidade

de Energia Mecânica

,Existem dois Tipos De

Energia Mecânica.

Tipos de Energia

Mecânica:

Energia Potencial: Energia

Armazenada Que Depende Da

Posição Do Corpo.

Energia Cinética: Energia Que

Depende Da Velocidade Do

Corpo, Ou Seja Do seu

Movimento

Energia Potencial

Existem Dois Tipos De energia

Potencional:

Energia Potencial Gravitacional

Energia Potencial Elástica

Energia Cinética:

Energia Cinética

Conservação de

energiaA Energia Permanece

Constante Na

ausência de forças

dissipativas ,apenas

transformando-se em

Suas Formas Cinética

E Potencional

EM=EP+EC

Conservação de

energia Mecânica

Potência

Defini-se potência como

sendo o tempo gasto para se

realizar um determinado

trabalho. Matematicamente, a

relação entre trabalho e

tempo fica da seguinte forma:

Em que Pot é a potência

média, Δt é o intervalo de

tempo gasto para a realização

do trabalho e τ é o trabalho

realizado pelo corpo.

A unidade de potência no

Sistema Internacional é o

watt, representado pela letra

W. Esta foi uma homenagem

ao matemático e engenheiro

escocês James Watt. As

outras medidas de potência

são o cavalo-vapor e o

horse-power. O termo

cavalo-vapor foi dado por

James Watt (1736-1819),

que inventou a primeira

máquina a vapor.

James queria mostrar a

quantos cavalos

correspondia a máquina

que ele produzira.

Assim sendo, ele

observou que um

cavalo podia erguer

uma carga de 75 kgf, ou

seja, 75. 9,8 N=735 N a

um metro de altura, em

um segundo.

P= 735 N.1m/1s= 735

W

Feito tal observação,

ele denominou que

cavalo-vapor (cv) seria

a potência de 735 W.

Rendimento

Em nosso dia a dia é muito

comum falarmos em

rendimento, seja na escola,

no trabalho ou até mesmo

quando queremos saber

quantos quilômetros um

automóvel faz com um litro de

combustível. No estudo de

Física, a noção de rendimento

está ligada à energia e

potência.

Todas as vezes que uma

máquina realiza um

trabalho, parte de sua

energia total é dissipada,

seja por motivos de falha

ou até mesmo devido ao

atrito. Lembrando que

essa energia dissipada

não é perdida, ela é

transformada em outros

tipos de energia (Lei de

Lavoisier).

Assim sendo,

considera-se a

seguinte relação

para calcular o

rendimento:

Questões Energia potencial

Um vaso de 2,0kg está

pendurado a 1,2m de

altura de uma mesa de

0,4m de altura. Sendo g

= 10m/s², determine a

energia potencial

gravitacional do vaso em

relação à mesa e ao

solo.

Resolução

m = 2kg

hvm = 1,2m

hms = 0,4m

hvs = hvm + hms = 1,6m

g = 10m/s²

A energia potencial gravitacional do

vaso com relação à mesa.

Epg = m.g.hvm

Epg = 2.10.1,2 = 20.1,2 = 24J

A energia potencial gravitacional do

vaso com relação ao solo.

Epg = m.g.hvs

Epg = 2.10.1,6 = 20.1,6 = 32J

Energia Mecânica

(UCSA) Uma partícula de

massa constante tem o módulo

de sua velocidade aumentado

em 20%. O respectivo aumento

de sua energia cinética será

de:

R=44%

Três homens, João, Pedro e

Paulo, correm com velocidades

horizontais constantes de 1,0

m/s, 1,0 m/s e 2,0 m/s

respectivamente (em relação a

O, conforme mostra a figura

abaixo). A massa de João é 50

Kg, a de Pedro é 50 kg e a de

Paulo é 60 Kg.

Resolução

R=0 J e 30 J

Conservação de

energiaImagine que você deixa cair

(abandonado) um objeto de

massa m e de altura de 51,2

metros. Determine a

velocidade desse objeto ao

tocar o solo.

Chamaremos de ponto

(A) a posição em que o

objeto foi abandonado e

ponto (B) o solo. Como

o objeto foi

abandonado, a

velocidade inicial

em A é zero, portanto,

no ponto A não existe

energia cinética. Pela

conservação da energia

mecânica, temos:

(FUVEST) Um objeto de 20kg

desloca-se numa trajetória retilínea

de acordo com a equação horária

dos espaços s = 10 + 3,0t + 1,0t2,

onde s é medido em metros e t em

segundos.

a) Qual a expressão da velocidade

escalar do objeto no instante t? b)

Calcule o trabalho realizado pela

força resultante que atua sobre o

objeto durante um deslocamento de

20m.

a) V = 3,0 + 2,0t (SI)

b) 8,0 . 102J