FÍSICAProfessor Ewerton Oliveira.

Turma: 1º Ano do Ensino Médio

Conteúdos.• Lei da conservação do momento linear.• Trabalho de uma força.• Teorema de energia cinética.• Lei de Hooke.• Sistemas conservativos e não conservativos.• Potência e rendimento.

Lei da conservação do momento linear

• Teorema do Impulso:

• A lei da conservação do momento linear ou da quantidade de movimento diz que, em um sistema isolado, isto é, onde a resultante das forças externas é nula, a quantidade de movimento do sistema se conserva (não nula).

• Exemplos

Resumindo...• O impulso é o resultado de uma força resultante, a qual

não existe nos seguintes casos:

Quando o sistema não sofre ação das forças externas, ou seja, quando o sistemas é isolado.

Quando o sistema recebe a ação das forças externas, mas a resultante dessas força é nula.

Nesses dois casos, podemos dizer que a quantidade de movimento inicial é igual à quantidade de movimento final. Esse é o princípio da conservação do momento linear.

Trabalho de uma força• Trabalho é o resultado da ação de uma força sobre um

corpo e o deslocamento produzido por essa força.• EXEMPLO• Matematicamente temos o trabalho de um força expresso

por:

Resumindo...• Apenas a componente horizontal, , é responsável pelo

movimento.• A componente vertical,, mais a normal é cancelada pela

força peso.• O trabalho será positivo para , pois o cosseno de será

positivo, já para , o trabalho será negativo.• O trabalho será nulo se , pois o cosseno de 90 é zero.

Atenção!• A unidade de medida para trabalho é dada em Joule (J),

em homenagem ao industrial britânico James Prescott Joule. Um Joule (J), é definido como o trabalho realizado por uma força de 1N num deslocamento de 1m paralelo à força.

• Casos Especiais.

Exemplos.

Teorema de energia cinética• O trabalho da força resultante aplicada num determinado

corpo é igual à variação da energia cinética nesse corpo.

Todo corpo que se encontra em movimento possui uma energia associada, a qual chamamos de energia cinética, que pode ser determinada pela relação:

Lei de Hooke • A lei de Hooke matematicamente é dado por:

O sentido da força elástica é oposto ao do deslocamento de modo que o ângulo entre os vetores é 180º.nLago, o trabalho da força elástica é sempre negativo.

Sistemas conservativos e não conservativos

• Sistema conservativo: Sistema o qual a energia mecânica permanece constante. Tal sistema podemos definir como IDEAL, pois não há dissipação de energia.

• Sistema não conservativo: A energia mecânica deixa de ser constante e passa a variar, sendo esse sistema REAL, existe dissipação de energia com o meio.

Potência e rendimento• Às vezes é interessante saber a rapidez com que uma

força realiza trabalho ou um sistema fornece (ou recebe) energia. A grandeza que nos dá essa rapidez é denominada potência.

• Potência média de uma força, num intervalo de tempo , é a razão entre o trabalho dessa força e o intervalo de tempo, sendo:

• A unidade de potência é WATT (W), que é a razão entre (J) e (s).

Potência e rendimento• Podemos expressar potência em termos de força e

velocidade, uma vez que o trabalho dessa força é dado por:

Potência e rendimento

Pt Pu

Pd

• Consideremos uma máquina qualquer que recebe uma potência total. Dessa potência, uma parte é realmente utilizada para realizar a tarefa para qual foi destinada: é a potência útil. A outra parte é perdida: é a chamada potência dissipada.

Máquina

Potência e rendimento

• Sendo a potência útil dada por:

• E o rendimento (ŋ) dessa máquina é dado por: