Conservação de energia

Capítulo 7 Energia Potencial e Conservação de Energia

Disciplina: Física I

Energia Potencial Gravitacional
- Energia associada com a posição dos corpos em um sistema. Esse tipo de energia fornece o potencial ou a possibilidade de realização de um trabalho. - Existe uma energia potencial associada com o peso do corpo e com sua altura acima do solo.

Disciplina: Física I

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Energia Potencial Gravitacional
A energia potencial gravitacional é definida como o produto do peso mg pela altura y acima do solo da seguinte forma:

U = mgy
Para a posição y1, valor inicial:

U1 = mgy1
Para a posição y2, valor final:

U 2 = mgy2
A variação de energia potencial é de:

∆U = U 2 − U1
Disciplina: Física I Professora: Daniela Barude Fernandes

Energia Potencial Gravitacional
O trabalho Wgrav realizado pela força gravitacional durante o deslocamento de y1 a y2 é determinado por:

Wgrav = Fgrav .s = mg ( y1 − y2 ) Wgrav = mgy1 − mgy2 Wgrav =U 1−U 2 = −(U 2 − U1 ) = − ∆U
- Quando um corpo se move de cima para baixo, y diminui, o trabalho realizado pela força gravitacional é positivo e a energia potencial gravitacional diminui (∆U < 0). - Quando um corpo se move de baixo para cima, y aumenta, o trabalho realizado pela força gravitacional é negativo e a energia potencial gravitacional aumenta (∆U > 0).
Disciplina: Física I Professora: Daniela Barude Fernandes

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Conservação da Energia Mecânica
Considerando a figura mostrada anteriormente, suponha que a força peso seja r a única força atuando sobre o corpo de modo que Foutra = 0 Seja v1 a velocidade na altura y1 e v2 a velocidade na altura y2. Temos que o trabalho realizado pode ser determinado por:

WTotal = ∆K = K 2 − K1
Como a gravidade é a única força atuando sobre o corpo, temos:

WTotal = Wgrav = − ∆U = U 1 − U 2
Ou seja:

− ∆U = ∆K → U1 − U 2 = K 2 − K1 1 1 2 2 U 1 + K1 = U 2 + K 2 → mgy1 + mv1 = mgy2 + mv2 2 2
Disciplina: Física I Professora: Daniela Barude Fernandes

Conservação