Energia - 2

Energia - 2

Energia

Energia

Capacidade de realizar trabalho

Exemplo: Uma pessoa é capaz de realizar o trabalho de caminhar graças a energia que lhe é fornecida pelos alimentos que ingere.

Energia

Se apresenta de varias formas:

Energia Elétrica Energia Térmica Energia Química

Energia

  • Unidade de medida no SI: Joule (J)

  • Grandeza Escalar

Energia Cinética

Qualquer objeto em movimento tem capacidade de realizar trabalho e, portanto possui energia.

Essa energia será denominada ENERGIA CINETICA (Ec) e pode ser calculada:

Energia Cinética

  • Exemplo: Considere que o menino mais o skate da figura abaixo tenham uma massa igual a 52 kg e que ele vá de um lado da pista ate o outro com uma velocidade igual a 2m/s.

a) Qual a energia cinética que ele possui?

b) Qual é o trabalho que ele realiza para atravessar a pista?

Energia Cinética

  • a) Qual a energia cinética que ele possui?

b) Qual é o trabalho que ele realiza para atravessar a pista?

Trabalho e Energia Cinética

  • Se um corpo em movimento passa por dois pontos (A e B) com diferentes velocidades, a variação da energia cinética desse corpo será igual ao trabalho total realizado por ele:

Trabalho e Energia Cinética

  • Exemplo: Considere que o garoto do exemplo anterior passa pelo ponto A com velocidade igual 2 m/s e em seguida passa pelo ponto B com velocidade igual a 3 m/s. Qual sera o trabalho total realizado pelo garoto?

Sabemos que

Calculado :

Energia Potencial Gravitacional

Qualquer objeto a uma determinada altura (h), tem capacidade de realizar trabalho ao cair, devido a atração gravitacional da Terra e, portanto possui energia.

Essa energia será denominada ENERGIA POTENCIAL GRAVITACIONAL (Ep) e pode ser calculada:

Trabalho e Energia Potencial Gravitacional

  • Se um corpo em movimento passa por dois pontos (A e B) com diferentes alturas, a variação da energia potencial gravitacional desse corpo será igual ao trabalho total realizado por ele:

Trabalho e Energia Potencial Gravitacional

  • Exemplo: Considere novamente o garoto do exemplo anterior. Sabendo que a altura hA do ponto A em relação ao chão é igual a 4m e que a altura hB do ponto B em relação ao chão é igual a 6m, calcule o trabalho realizado pelo garoto para se deslocar de A para B.

Energia Potencial Elástica

Uma mola quando comprimida ou esticada armazena ENERGIA POTENCIAL ELASTICA.

Força Elástica

Força da mola é restauradora, atua sempre no sentido oposto a deformação, na tentativa de restaurar seu tamanho original.

Energia Potencial Elástica

Uma mola quando comprimida ou esticada armazena ENERGIA POTENCIAL ELASTICA.

Trabalho e Energia Potencia Elástica

  • Exemplo: Suponha que a mola abaixo, com constante elástica igual a 40 N/m, esteja esticada ate a posição XA = 0,5 m.

a) Qual o valor da força exercida sobre ela?

b)Qual o valor da energia potencial elástica para esta posição?

c) Suponha que agora esta mola seja esticada até a posição XB=0,3m. Qual o valor da energia potencial elástica para esta posição?

d) Calcule o valor do trabalho que esta mola realizaria para deslocar o objeto conectado a sua extremidade, do ponto A ate o ponto B.

Trabalho e Energia Potencia Elástica

  • Exemplo: Suponha que a mola abaixo, com constante elástica igual a 40 N/m, esteja esticada ate a posição XA = 0,5 m.

a) Qual o valor da força exercida sobre ela?

Fel = k. X

Fel = 40 . 0,5

Fel = 20 N

Trabalho e Energia Potencia Elástica

  • Exemplo: Suponha que a mola abaixo, com constante elástica igual a 40 N/m, esteja esticada ate a posição XA = 0,5 m.

b)Qual o valor da energia potencial elástica para esta posição?

Trabalho e Energia Potencia Elástica

  • Exemplo: Suponha que a mola abaixo, com constante elástica igual a 40 N/m, esteja esticada ate a posicão XA = 0,5 m.

c) Suponha que agora esta mola seja esticada até a posição XB=0,3m. Qual o valor da energia potencial elástica para esta posição?

Trabalho e Energia Potencia Elástica

  • Exemplo: Suponha que a mola abaixo, com constante elástica igual a 40 N/m, esteja esticada ate a posição XA = 0,5 m.

d) Calcule o valor do trabalho que esta mola realizaria para deslocar o objeto conectado a sua extremidade, do ponto A ate o ponto B.

Forças Dissipativas e Conservativas

  • O trabalho realizado por uma força conservativa, entre dois pontos A e B, não depende da trajetória seguida pelo objeto, sendo calculado por:

Forças Dissipativas e Conservativas

  • As forças cujo trabalho depende da trajetoria são chamadas de forças não conservativas, como por exemplo, as forças dissipativas.

Força de Atrito

Conservação da Energia Mecânica

  • Se apenas forças conservativas atuam sobre um objeto em movimento, a energia mecanica desse objeto sera igual a soma da sua energia potencial com a sua energia cinetica.

Energia mecânica total é constante.

Conservação da Energia Mecânica

Conservação da Energia Mecânica

  • Exemplo: Suponha que a bola da figura abaixo, tenha no ponto A uma energia potencial igual a 20 J e uma energia cinética igual a 10 J.

  • Qual a energia mecânica total da bola no ponto A?

  • Ao passar pelo ponto B, a bola possui uma energia potencial igual a 13 J. Qual o valor da energia cinética nesse ponto?

  • Ao chegar no ponto C, a bola possui uma energia cinética igual a 25 J. Qual o valor da energia potencial da bola nesse ponto?

Conservação da Energia Mecânica

  • Exemplo: Suponha que a bola da figura abaixo, tenha energia potencial igual a 20 J e uma energia cinética igual a 10 J.

a) Qual a energia mecânica total da bola no ponto A?

Conservação da Energia Mecânica

  • Exemplo: Suponha que a bola da figura abaixo, tenha no ponto A uma energia potencial igual a 20 J e uma energia cinética igual a 10 J.

b) Ao passar pelo ponto B, a bola possui uma energia potencial igual a 13 J. Qual o valor da energia cinética nesse ponto?

Conservação da Energia Mecânica

  • Exemplo: Suponha que a bola da figura abaixo, tenha no ponto A uma energia potencial igual a 20 J e uma energia cinética igual a 10 J.

c) Ao chegar no ponto C, a bola possui uma energia cinética igual a 25 J. Qual o valor da energia potencial da bola nesse ponto?

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