Trabalho e Energia

Física I – Trabalho e Energia
Aula 05
Prof. Marco Maria

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Energia

A energia possibilita um sistema a realizar uma atividade.
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Conservação de Energia
Em qualquer situação a energia é conservada.

Exemplo 1: carro

Exemplo 2: lâmpada

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Energia Cinética

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Energia Potencial Gravitacional
A energia potencial de um sistema é determinada pela configuração desse sistema.

h

𝑈 𝑔 = 𝑚𝑔ℎ
𝑚𝑣 2
𝐸𝑀=
+ 𝑚𝑔ℎ
2

Energia Mecânica
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Conservação da Energia Mecânica
Na ausência de forças dissipativas:
Energia Mecânica = Energia Potencial + Energia Cinética = cte.

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7

Exemplo 1
Uma criança de massa m parte do repouso no topo de um toboágua, a uma altura de 8,5 m acima da base do brinquedo.
Supondo que a presença de água torna o atrito desprezível, determine a velocidade da criança ao chegar à base do toboágua. 8

Energia Potencial Elástica

x

𝑘𝑥 2
𝑈𝐸 =
2
Energia Mecânica

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Energia Interna

A atuação da força de atrito cinético proporciona o aumento de energia interna do sistema.
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Produto Escalar
Definição
Interpretação geométrica

Menor ângulo formado entre os dois vetores.

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Trabalho
A transferência de energia entre sistemas ou a conversão de uma forma de energia em outra ocorre mediante a ação de uma força. Essa quantidade é denominada trabalho.

ou

O trabalho de uma força constante sobre uma partícula que se move retilineamente é representado pelo produto escalar entre essa força e o deslocamento do ponto de aplicação dessa força.

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W > 0 (sistema recebeu energia)

W < 0 (sistema cedeu energia)

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Teorema Trabalho-Energia Cinética
Quando trabalho é realizado sobre um sistema e a única mudança sobre esse sistema acontece em sua velocidade escalar, o trabalho resultante é igual à variação da energia cinética do sistema.

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No caso de várias forças:

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Exemplo 3
Um fazendeiro engata um trenó carregado de madeira ao