21/06/2012

1

ENERGIA

Solar

21/06/2012

2

Elétrica

21/06/2012

3

NuclearNuclearNuclearNuclear

EEEEóóóólllliiiiccccaaaa

21/06/2012

4

Mecânica – energia cinética e potencial

- É uma grandeza física associada à capacidade que um corpo possui de fazer algo acontecer ou entrar em funcionamento.

- Não é criada e nem destruída.

21/06/2012

5

RenováveisAquelas que se renovam

constantemente.

Ciclo da água

Eólica

21/06/2012

6

Não renováveisAquelas que não se

renovam rapidamente no dia a dia.

Combustíveis Nucleares

urânio e tório.

Combustíveis Fósseis

carvão, gás e petróleo.

Qual a principal fonte de energia do nosso planeta?

O Sol.- Energia limpa e que nãocontamina a atmosfera.

21/06/2012

7

Qual é a unidade de medida da energia?

A relação entre essas unidades é:1 cal = 4,18 J

James Prescott Joule(1818-1889)

No chamado Sistema Internacional de Unidades (SI), energia é medida em joule.

O símbolo para essa unidade é a letra J maiúscula.

Além do joule, existem outrasunidades de medida para energia. Uma das mais conhecidasé a caloria (cal).

Lei da Inércia: enuncia que todo corpo em repouso tende a permanecer em repouso e todo corpo em movimento tende a permanecer em movimento retilíneo com velocidade escalar constante (M.R.U.)

Energia e Movimento

Para que um corpo saia da situação de repouso,ele necessita de determinada ação que chamamos de força (F).

v = 0

Repouso

M.R.U.

FMovimento V ≠ 0

21/06/2012

8

Se está em movimento, possui energia. Temos então a chamada Energia Cinética (Ec).

- Está associada à velocidade de um corpo. Não pode ser armazenada.

- Está relacionada à massa do corpo e ao valor de sua velocidade.

Ec é a energia cinética (J), m é a massa (kg) e v a velocidade (m/s).

É diretamente proporcional à massa e aoquadrado da velocidade do corpo.

2

. 2vm

E c =

UUm corpo também possui m corpo também possui energia quando, apesar de energia quando, apesar de parado, ele apresenta aptidão parado, ele apresenta aptidão natural, vontade, ou seja, natural, vontade, ou seja, potencial para se movimentar.potencial para se movimentar.

21/06/2012

9

21/06/2012

10

-Está associada a certa altura e pela ação da gravidade do planeta. - Depende da força peso e da altura do corpo.- Pode ser armazenada.- É diretamente proporcional a massa do corpo, a aceleração da gravidade e a altura em que o corpo está.

h

g

m

P

Ep - energia potencial gravitacional –unidade é o joule (J).

m – massa – unidade quilograma (kg).h – altura – unidade é o metro (m).g - aceleração da gravidade – unidade é o

metro por segundo ao quadrado (m/s2) e vale 10 m/s2 .

Ep = m .g. h

21/06/2012

11

Calcule a energia potencial gravitacional de um avião com massa de 800 kg e que encontra-se a uma altura de 1000 m em relação ao solo.

Quando:� a corda de um arco e

flecha é puxada;� uma mola é esticada

ou comprimida; � alguém salta em

bungee-jump.

Energia está sendo Energia está sendo utilizada para utilizada para

deformar um corpo.deformar um corpo.

21/06/2012

12

SEMPRE QUE UM CORPO É DEFORMADO SEMPRE QUE UM CORPO É DEFORMADO SEMPRE QUE UM CORPO É DEFORMADO SEMPRE QUE UM CORPO É DEFORMADO SEMPRE QUE UM CORPO É DEFORMADO SEMPRE QUE UM CORPO É DEFORMADO SEMPRE QUE UM CORPO É DEFORMADO SEMPRE QUE UM CORPO É DEFORMADO E MANTÉM A CAPACIDADE DE E MANTÉM A CAPACIDADE DE E MANTÉM A CAPACIDADE DE E MANTÉM A CAPACIDADE DE E MANTÉM A CAPACIDADE DE E MANTÉM A CAPACIDADE DE E MANTÉM A CAPACIDADE DE E MANTÉM A CAPACIDADE DE DIMINUIR ESSA DEFORMAÇÃO, DIMINUIR ESSA DEFORMAÇÃO, DIMINUIR ESSA DEFORMAÇÃO, DIMINUIR ESSA DEFORMAÇÃO, DIMINUIR ESSA DEFORMAÇÃO, DIMINUIR ESSA DEFORMAÇÃO, DIMINUIR ESSA DEFORMAÇÃO, DIMINUIR ESSA DEFORMAÇÃO, DIZEMOS QUE ESSE CORPO DIZEMOS QUE ESSE CORPO DIZEMOS QUE ESSE CORPO DIZEMOS QUE ESSE CORPO DIZEMOS QUE ESSE CORPO DIZEMOS QUE ESSE CORPO DIZEMOS QUE ESSE CORPO DIZEMOS QUE ESSE CORPO

ARMAZENOU UMA MODALIDADE DE ARMAZENOU UMA MODALIDADE DE ARMAZENOU UMA MODALIDADE DE ARMAZENOU UMA MODALIDADE DE ARMAZENOU UMA MODALIDADE DE ARMAZENOU UMA MODALIDADE DE ARMAZENOU UMA MODALIDADE DE ARMAZENOU UMA MODALIDADE DE ENERGIA CHAMADA DE ENERGIA CHAMADA DE ENERGIA CHAMADA DE ENERGIA CHAMADA DE ENERGIA CHAMADA DE ENERGIA CHAMADA DE ENERGIA CHAMADA DE ENERGIA CHAMADA DE

ENERGIA POTENCIAL ENERGIA POTENCIAL ENERGIA POTENCIAL ENERGIA POTENCIAL ENERGIA POTENCIAL ENERGIA POTENCIAL ENERGIA POTENCIAL ENERGIA POTENCIAL ELÁSTICAELÁSTICAELÁSTICAELÁSTICAELÁSTICAELÁSTICAELÁSTICAELÁSTICA

Onde:EEpp = energia potencial elástica

[unidade - JJ];KK = constante elástica da mola – mede

a dificuldade para se deformar a mola - [unidade - N/mN/m];

xx = deformação sofrida pela mola [unidade - mm].

EEpepe

2

. 2xK

E p =

21/06/2012

13

1) Uma mola de constante elástica K = 100 N/m é esticada 10 cm. Determine a Ep

armazenada nesta mola.

2

)1,0.(100 2

=peE

2

. 2xK

E pe =

2

)01,0.(100=peE

)01,0.(50=peE

JE pe 5,0=

1) Um objeto de massa igual a 20.000 g encontra-se a certa altura em relação ao solo. Sabendo que a energia potencial gravitacional desse corpo é de 3000 J e queg = 10 m/s2, calcule a altura em que esse corpo se encontra.

2) Partindo do solo, um corpo é lançado verticalmente para cima, atingindo uma altura de 80 m. Sua energia no ponto mais alto é de 4000 J. Adotando g = 10 m/s2, calcule a massa desse corpo.

21/06/2012

14

3) Uma mola helicoidal de constante elástica K = 1000 N/m, possui energia potencial de 5 J. Determine a deformação sofrida pela mola.

4) A energia potencial elástica de uma mola é de 20 J quando sofre uma deformação de 40 cm. Determine a constante elástica desta mola em unidades do Sistema Internacional.

5- Determine a energia cinética de um móvel de massa 50

kg e velocidade 20 m/s.

6- Um corpo de massa 0,5 kg é lançado, do solo,

verticalmente para cima com velocidade de 12 m/s. Calcule a energia desse corpo com a velocidade adquirida por ele.

7- Um objeto de massa igual a 30 kg encontra-se a uma

altura de 18 m em relação ao solo. Sabendo que a

aceleração da gravidade g = 10 m/s2, calcule a energia potencial gravitacional desse corpo.

8- Uma mola helicoidal de constante elástica K = 1000 N/m,

possui deformação de 20 cm. Determine a energia potencial dessa mola.

21/06/2012

15

9- Num local onde a aceleração da gravidade vale 10 m/s2, um nadador de 60 kg salta de um trampolim de 4 m de altura em relação ao solo. Sabendo que ao atingir a superfície da água, sua velocidade é de 6 m/s, determine:

• a energia do nadador na altura de 4 m em relação ao solo;

• a energia do nadador no momento em que toca a água com velocidade de 6 m/s.

10- A figura a seguir mostra o esquema da trajetória de um

avião de brinquedo, que sobe até o ponto 1. A massa do aviãoé de 50 kg e a aceleração da gravidade local é de 10 m/s2.

a) Calcule a energia potencial gravitacional do avião no ponto2.

b) Calcule a energia cinética no ponto 1 sendo sua velocidadeigual a 30 m/s.

c) Em que ponto existe maior armazenamento de energiapotencial gravitacional? Justifique sua resposta.

21/06/2012

16

GabaritoGabarito

1)

mh

Ep

h

hgmpE

15

200

3000

.10 .203000

. .

=

=

=

=2)

kgm

Ep

m

hgmpE

5

008

4000

80 .10 .4000

. .

=

=

=

=

3)

mx

x

x

x

x

xKpE

1,010

1

100

1

1000

102

2 .100010

2

2 .10005

2

2.

==

=

=

=

=

=

4)

mNK

KK

KK

xKE p

/250

16,0

4016,0.40

16,0.20.22

)4,0.(20

2

.

2

2

=

=⇒=

=⇒=

=

21/06/2012

17

5) 6)

J 000.10

200 .50

2

400 .50

2

220 .50

2

2.

=

=

=

=

=

Ec

Ec

Ec

cE

vmcE

J 36

72 .50,

2

144 .5,0

2

212 .5,0

2

2.

=

=

=

=

=

Ec

Ec

Ec

cE

vmcE

7)

JEp

Ep

Ep

hgmpE

5400

18 .300

18 .10 .30

. .

=

=

=

=

8)

J 20 Ep

0,04 .500

2

2)2,0.(1000

2

2.

=

=

=

=

Ep

Ep

xKpE

9)

a)

JEp

Ep

Ep

hgmpE

2400

4 .600

4 .10 .60

. .

=

=

=

=

b)

J 1080

36 .30

2

26 .60

2

2.

=

=

=

=

Ec

Ec

cE

vmcE

21/06/2012

18

10)

a)

JEp

Ep

Ep

hgmpE

5000

10 .500

10 .10 .50

. .

=

=

=

= b)

J 500.22

900 .25

2

230 .50

2

2.

=

=

=

=

Ec

Ec

cE

vmcE

No ponto 2, por possuir maior altura dentro da trajetória.

c)