Energia Overview Trabalho Energia Mecânica Potência

1. Energia Overview Trabalho Energia Mecânica Potência

2. Energia Mecânica Energia Mecânica de um corpo (ou sistema de corpos) EM = EPgrav + EC + EPelast Energia Potencial Gravitacional EPgrav EP grav = mgh Energia Cinética EC EC = ½mv2 Energia Potencial elastica EP Elast EP elas = ½kx2

3. Trabalho e Energia Potencial Gravitacional Fc/peso = mg = peso do corpo Sentido da força: vertical para cima deslocamento Δd = h EPgrav = Wc/peso = mgh Wc/peso = (mg).h

4. Trabalho e Energia Cinética • Força sobre a bola: F • sentido da força: o mesmo do deslocamento; • deslocamento: Δd Trabalho sobre a bola W = F.Δd Substituindo-se F = m.a a = v2/2Δd EC = W = ½ mv2 EC pode ser nula, mas nunca negativa.

5. Trabalho e Energia Potencial Elástica • Fc/mola = k.x • x = deformação elástica • k = constante da mola Wc/mola = ½ kx2 Acumula na mola EPelast = ½ kx2 1-A EPelast nunca pode ser negativa 2- É nula para x = 0

6. Variação de Energia Mecânica de um corpo sólido EM = ½ mv2 + mgh + ½ kx2 Corpo indeformável: EPelas = 0 EM = ½ mv2 + mgh Variação da EM : ΔEM = ΔEC + ΔEP ΔEM = [½mv22 – ½mv12] + [mgh2 – mgh1]

7. Trabalho positivo e Trabalho negativo Dissipação de EM em forma de calor Fdesloc e Δd mesmo sentido W > 0 Trabalho motor Tende a aumentar a EM W = Fdesloc∙Δd Fdesloc e Δd sentidos opostos W < 0 Trabalho resistente Tende a diminuir a EM Trabalho da força de atrito Dissipa EM em forma de calor

8. Trabalho e Variação de Energia MecânicaTeorema da EM Wforças ext = EM = ΔEC + ΔEPgrav Peso = mg É força inerente a todos os corpos. Não é considerado “força externa” O trabalho do peso está contabilizado como ΔEPgrav

9. Teorema da EM Wforças ext = ΔEC + ΔEP Wpeso Teorema da Energia Cinética W forças ext + Wpeso = ΔEC W todas as forças = ΔEC

10. Analisar o movimento de um paraquedista Trabalho - EC W todas forças> 0 No início da queda → EC aumenta. W todas forças< 0 Δt após abertura do paraqueda . → EC diminui W todas forças = 0 → ΔEC = 0 → v = invariável

11. Lei da Conservação da EM W forças ext = ΔEM = ΔEC + ΔEP W forças ext = 0 ΔEM= 0 O corpo ou sistema não recebe nem cede trabalho ΔEC + ΔEP = 0 A um aumento na EC corresponde uma diminuição equivalente na EP. A EC transforma-se em EP e Vice-Versa EM não aumenta nem diminui. Permanece inalterado. A EM se conserva.

12. Atrito A ação dissipatória do atrito impede que a EM se conserve. Os egipcios, mais de 3.000 A.C, molhavam a areia para facilitar o deslizamento.

13. O trabalho da força de atrito de deslizamento dissipa energia mecânica. v Força de atrito deslizamento O atrito estático dá sustentação para o movimento do carro. Força de atrito Estático

14. Atrito estático e Atrito de deslizamento Atrito Estático Segura o bloco. Resiste ao início do deslizamento. Intensidade: 0 < Fest < Festmax = ue.N Atrito de deslizamento Oposto ao deslizamento Dissipa energia Intensidade: Fdesl = ud.N

15. Montanha Russa EC = 0 EP = 100 J Se os atritos (com o trilho e com o ar) forem desprezíveis Se EP = 20 J EC = ? EC = 30 J EP=? Wforças ext = 0 Ao longo do movimento, uma diminuição na EP corresponde a um aumento equivalente na EC e vice-versa. EM se conserva

16. A energia mecânica se conserva? (1) KE = energia cinética PE = energia potencial TME = energia mecânica total

17. A energia mecânica se conserva? (2)

18. A energia mecânica se conserva? (3) Dissipa energia em forma de calor W = trabalho externo

19. A energia mecânica se conserva? (4)

20. Potência média Qual a diferença? O tempo Δt de realização do trabalho Potência média = W/∆t Mede a rapidez com que um trabalho é realizado ou a rapidez com a energia é transformada ou transferida. W motor = peso elevador x h. Unid(Pot) = Unid(W)/Unid(∆t) Unid(Pot) = joule/ segundo = 1 watt = 1 W Como os pesos e as alturas de elevação são iguais, o trabalho dos motores são iguais.

21. Potência Instantânea v = Δd/Δt F Pot = W/Δt W = F.Δd Δd Deslocamento no intervalo de tempo Δt Pot = F.Δd/Δt v Pot = F.v

22. Multiplos e Sub-múltiplos de “watt”

23. O kWh e o hp Energia ou Trabalho  =  Potência x tempo W = (Pot).Δt Unid(W) = unid(Pot) x unid(Δt) O "hp" - Horsepower. 1 hp = 746 W  = 0,746 kW