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Trabalho & Conservação de energia

Trabalho & Conservação de energia. Trabalho. Sempre se refere a uma força, nunca a um corpo. Para haver trabalho é necessário que haja deslocamento do corpo. É uma grandeza escalar. Trabalho positivo  força a favor do deslocamento

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Trabalho & Conservação de energia

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Presentation Transcript

  1. Trabalho&Conservação de energia

  2. Trabalho • Sempre se refere a uma força, nunca a um corpo. • Para haver trabalho é necessário que haja deslocamento do corpo. • É uma grandeza escalar. • Trabalho positivo força a favor do deslocamento • Trabalho negativo força oposta ao deslocamento

  3. Cálculo do Trabalho •  = F x d x cos [J]onde F = força exercida em um corpo, d = deslocamento do corpo e  = ângulo entre direção da força e do deslocamento • Se F for paralela a d   = F x d

  4. É trabalho? • Andar 10 km carregando um saco de cimento na cabeça? • Fazer uma enorme força para empurrar um carro e não tirá-lo do lugar? • O motor de um carro funcionando em “ponto morto”, enquanto ele está parado em um congestionamento?

  5. Potência • Em problemas técnicos é fundamental considerar a rapidez de realização de determinado trabalho. • Exemplos:Um carro é mais potente que outro se ele leva menos tempo para atingir uma determinada velocidade.Um aparelho de som é mais potente que outro se ele transforma mais energia elétrica em sonora em um certo intervalo de tempo.

  6. Cálculo da Potência • Podemos agora associar à potência o trabalho realizado por uma força num certo intervalo de tempo:P =  / Δt [J/s = W] • A Potência será maior: quanto maior o Trabalho realizado num determinado tempo; quanto menor o tempo para realizar um determinado trabalho e quanto maior for a transformação de energia

  7. Energia • É a capacidade que um corpo possui para realizar trabalho. Portanto, também é uma grandeza escalar medida em Joule. • Energia Cinética (Ec) de um objeto é a sua capacidade de realizar trabalho devido a seu movimento. • Energia Potencial Gravitacional (Ep) de um objeto é a sua capacidade de ralizar trabalho devido a sua posição em um campo gravitacional, normalmente, relativa à superfície terrestre.

  8. Conservação da Energia Mecânica • “Na natureza nada se cria e nada se perde, tudo se transforma...” • A energia Mecânica (EM) é a soma das energias Cinética e Potencial. • A Energia Mecânica permanece constante na ausência de forças dissipativas, apenas se transformando em suas formas cinética e potencial.

  9. Cálculo da Energia Mecânica • EM = Ec + Ep [J] • Onde m = massa do objeto; v = velocidade do objeto; g = gravidade na superfície da Terra e h = altura relativa à superfície terrestre

  10. Turbo drop • Dados: m = 500kg Aceleração(subida)= 0,2 m/s2 Altura da torre (subida) = 60 m Altura de queda = 57 m Tempo de subida = 24 s Tempo de queda = 3s Velocidade máxima = 80 km/h Relembrando o brinquedo e os conceitos até agora aprendidos, você seria capaz de calcular:a. velocidade média de subida (Vs)? b. Velocidade média de descida (Vd)? c. O trabalho realizado na subida? d. A potência do brinquedo?

  11. Turbo Drop - resolução A)Subida: B) Descida: C) Trabalho: D) Potência:

  12. Aplicação do Teorema deConservação da Energia Mecânica Em1 = Energia na altura máxima Em2 = Energia após a descida Em1 = Em2 M x g x h = ½ x m x vmax2 Vmax2= 2 x 9,8m/s2 x 20 m Vmax = 19,8 m/s

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