TRABALHO E ENERGIA PROF. JOÃO VICENTE

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1 TRABALHO E ENERGIA PRO. JOÃO VICENTE ESTAÇÃO ECOLOGICA DE PETI

2 1 - CONCEITO DE TRABALHO Observe a figura abaixo: d Se o corpo sofreu a ação de força durante um certo deslocamento, foi realizado no corpo um certo trabalho.

3 Quando realizamos trabalho sobre um corpo, estamos transferindo ENERGIA para o corpo. Ter energia é ter capacidade de realizar trabalho.

4 θ d T =. cos θ. d constante Unidade : N. m = Joule (J) = resultante de forças d = deslocamento Θ = ângulo entre e d.

5 Quando a força não for constante, o trabalho é dado pela área sob o gráfico força em função dos deslocamento: 0 d ÁREA = TRABALHO

6 Por maior que seja a força aplicada num corpo, se ela não deslocar o corpo, não houve transferência de energia para o corpo. Logo, se a força aplicada não provocar deslocamento não haverá realização de trabalho.

7 h d 1 2 h Quando a força aplicada for perpendicular ao deslocamento, energia não é transferida para o corpo. A força não realiza trabalho.

8 2 - ENERGIA CINÉTICA A LECHA NÃO TEM CAPACIDADE REALIZAR DE TRABALHO NA MAÇÃ ( NÃO POSSUI ENERGIA). A LECHA, DEVIDO À SUA VELOCIDADE, TEM CAPACIDADE DE REALIZAR TRABALHO.

9 Quando o corpo tem capacidade de realizar trabalho devido à sua velocidade, ele apresenta ENERGIA CINÉTICA. V = O Energia Cinética = 0 v v v 0 v 0 v 0 0v 0 v 0 0 E C = 1 2 m.v 2

10 E c = 0 V 0 O trabalho realizado sobre um corpo é igual à variação da energia cinética do corpo: T = E c

11 3 - ENERGIA POTENCIAL GRAVITACIONAL. d TRABALHO OI REALIZADO SOBRE O CORPO. ELE APRESENTARÁ CAPACIDADE DE REALIZAR TRABALHO (ENERGIA).

12 O CORPO DEVIDO À SUA POSIÇÃO TERÁ CAPACIDADE DE REALIZAR TRABALHO. A CAPACIDADE DE REALIZAR TRBALHO QUE SE DEVE À POSIÇÃO OCUPADA NO CAMPO GRAVITACIONAL É CHAMADA DE ENERGIA POTENCIAL GRAVITACIONAL.

13 T =. COS θ. d P } d h T = m. g. Cos0º. h P T = m. g. h O TRABALHO REALIZADO SOBRE O CORPO É A ENERGIA APRESENTADA PELO CORPO: E P = m. g. h

14 4 - ENERGIA POTENCIAL ELÁSTICA MOLA NÃO REALIZA TRABALHO. NÃO POSSUI ENERGIA. x d TRABALHO OI REALIZADO SOBRE A MOLA. A MOLA DEORMADA POSSUI ENERGIA.

15 d A MOLA DEORMADA POSSUI CAPACIDADE DE REALIZAR TRABALHO. A MOLA POSSUI ENERGIA POTENCIAL ELÁSTICA.

16 2 2x x x = 0 ORÇA ELÁSTICA = = K. x Onde: K =constante elástica (N/m) x = deformação na mola(m)

17 K.x 0 x x. K. x A = 2 X ÁREA = TRABALHO SOBRE A MOLA = ENERGIA ORNECIDA À MOLA E potencial elástica = 1 2 K. x 2

18 5 - ORÇAS CONSERVATIVAS E DISSIPATIVAS. d d O TRABALHO REALIZADO POR UMA ORÇA IGUAL AO PESO NÃO DEPENDE DA TRAJETÓRIA. A ORÇA PESO É UMA ORÇA CONSERVATIVA.

19 P P P P P AR AR V O = 0 AR AR AR ATRITO ATRITO ATRITO ATRITO V0 = 0 ATRITO ATRITO P X V ATRITO P X 1 V 2 ATRITO P X ATRITO P X ATRITO P X X ATRITO P X ATRITO P X P ATRITO X P X P X P X P X V 1 P X P X V 2 PV O TRABALHO REALIZADO PELA ORÇA DE ATRITO DEPENDE DA TRAJETÓRIA. AS ORÇAS DE ATRITO SÃO ORÇAS DISSIPATIVAS.

20 ORÇAS CONSERVATIVAS SÃO ORÇAS QUE REALIZAM TRABALHO QUE NÃO DEPENDE DA TRAJETÓRIA. EXEMPLO: PESO, ORÇA ELÁSTICA, ORÇA ELÉTRICA, ORÇA MAGNÉTICA. ORÇA DISSIPATIVAS SÃO ORÇAS QUE REALIZAM TRABALHO QUE DEPENDE DA TRAJETÓRIA. EXEMPLO: QUALQUER TIPO DE ORÇA DE ATRITO.

21 6 - ENERGIA MECÂNICA V 0 = 0 V h Energia cinética e potencial gravitacional.

22 V x POSIÇÀO DE EQUIÍBRIO ENERGIA CINÉTICA E POTENCIAL ELÁSTICA CHAMAMOS DE ENERGIA MECÂNICA DE UM CORPO À SOMA DA ENERGIA CINÉTICA E POTENCIAL DESSE CORPO.

23 m = 1 Kg V 0 = 0 E p = 100 J h = 10 m E C = 100 J Não há atrito.

24 m = 1 Kg V 0 = 0 E p = 100 J h = 10 m E C < 100 J Há atrito. O QUE OI PERDIDO EM ENERGIA MECÂNICA APARECE NA ORMA DE CALOR.

25 PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO DA ENERGIA MECÂNICA: Quando um corpo sofre a ação apenas de forças conservativas, sua energia mecânica permanece constante. E M1 = E P E P = E C E M2 = E C

26 E C 0 A A A A A A A A A A A A E C = 0 QUANDO UM CORPO SORE A AÇÃO DE ORÇAS DISSIPATIVAS, SUA ENERGIA MECÂNICA NÃO PERMANECE CONSTANTE. O QUE O CORPO PERDE DE ENERGIA MECÂNCIA É TRANSORMADO EM CALOR.

27 7 - POTÊNCIA d d Potência é a grandeza que mede a rapidez com que o trabalho é realizado. Quanto maior a rapidez na realização de um trabalho, maior a POTÊNCIA.

28 P = TRABALHO TEMPO Unidade : joule / segundo = watt (W)