Aula_Trabalho_Energia

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Física I – Prof. Valmir Heckler – prof.valmir@hotmail.com
Trabalho e Energia
Julho 2013
O que é Energia?
✔A soma da energia total no universo é uma quantidade constante.
✔Energia não pode ser nem criada nem destruída.
✔Energia somente pode ser convertida de uma forma para outra.
✔Energia pode existir em várias formas, tais como: energia mecânica, energia
térmica, energia luminosa, energia sonora, energia magnética, energia elétrica,
energia química, energia nuclear, outras.
Fontes de Energia
- Renováveis incluem vento, água, marés, madeira e energia solar.
- Não-renováveis incluem carvão mineral e petróleo.
O que você compreende por TRABALHO?
Movimento em uma dimensão com força 
constante
Qual é a Unidade do Trabalho???
Conceito de Energia
Relação
Pense e Analise quando o trabalho é 
positivo, negativo e nulo
O que acontece com a
velocidade do objeto em
cada um dos casos?
Explique.
W = Fdesloc ∙ Δd
Fdesloc e Δd mesmo sentido
W > 0
Trabalho motor
Fdesloc e Δd sentidos opostos
W < 0
Trabalho resistente
Trabalho da força de atrito
Dissipa Energia Mecância em forma de calor
Trabalho positivo e Trabalho negativo
Dissipação de EM em forma de calor
Fonte: Furukawa – IFUSP/Yamamura - FUNDUNESP
b) Qual a distância que o objeto percorreu antes de parar?
c) Qual o trabalho realizado pela força de desaceleração?
Energia Cinética e o Teorema do Trabalho Energia
Energia Cinética e o Teorema do Trabalho Energia
Observação Quantitativa
x
m m
Velocidade Inicial – v1 Velocidade final- v2
dx1 x2
Força Resultante
F
Qual é a relação com a variação de Energia?
Exemplo – Teorema Trabalho e Energia
Durante o inverno você participa de uma corrida de trenós que cruza um
lago gelado. Para iniciar o movimento, você puxa o trenó (massa total de 80
kg) com uma força de 180 N a um ângulo de 200 em relação a horizontal.
Determine (a) o trabalho realizado por você e (b) a velocidade final do trenó
após se mover de uma distância de 15 m, admitindo que ele parte do
repouso e que o coeficiente de atrito cinético é de 0,1.
Trabalho de uma Força Variável
O que muda para o caso do trabalho em
relação a força constante?
Como calcular a Área
do Gráfico Fx versus
posição X????
Aplicando os conceitos em uma Mola
Gráfico do Experimento com Mola
Aplicando os conceitos em uma Mola
Uma mulher pesando 600 N está em pé sobre uma
balança de mola contendo uma mola rígida. No
equilíbrio, a mola está comprimida 1,0 cm sob a
ação de seu peso. Calcule a constante da mola e o
trabalho total realizado pela força de compressão
sobre a mola.
Sistema Conservativo
Se não atuam forças de atrito o sistema abaixo funcionará indefinidamente,
transformando energia potencial gravitacional, em energia cinética, depois
energia cinética em energia potencial elástica, depois voltando a ser energia
cinética, e subindo até o mesmo ponto, adquirindo novamente energia
potencial gravitacional.
Sistema Não-conservativo
Se no sistema abaixo atuarem forças de atrito, o bloco não voltará ao mesmo
ponto de onde saiu. Mas onde foi parar a energia ??????
Aquecimento, energia para desgastar o material, som, etc.
W motor = peso elevador x 
h.
Potência média = W/∆t
Unid(Pot) = Unid(W)/Unid(∆t)
Unid(Pot) = joule/ segundo = 1 watt = 1 
WComo os pesos e as alturas de 
elevação são iguais, 
o trabalho dos motores são 
iguais.
Qual a 
diferença?
O tempo Δt de 
realização do trabalho
Mede a rapidez com que um 
trabalho é realizado ou a rapidez 
com a energia é transformada ou 
transferida.
Potência média
Fonte: Furukawa – IFUSP/Yamamura - FUNDUNESP
F
Δd
Deslocamento no intervalo 
de tempo Δt
v = Δd/Δt
Pot = W/Δt
W = F.Δd
Pot = F.Δd/Δt
Pot = F.v
v
Potência Instantânea
Fonte: Furukawa – IFUSP/Yamamura - FUNDUNESP
microwatt µW 10-6 W
miliwatt mW 10-6 W
quilowatt kW 103 W
megawatt MW 106 W
gigawatt GW 109 W
terawatt TW 1012 W
Multiplos e Sub-múltiplos de “watt”
Fonte: Furukawa – IFUSP/Yamamura - FUNDUNESP
O kWh e o hp
Energia ou Trabalho = Potência x 
tempo
W = (Pot).Δt
Unid(W) = unid(Pot) x unid(Δt) 
Unid(Pot) Unid(Δt) Unidade de Trabalho ou Energia Equivalente em J
W s W.s 1 
kW s kW.s 1000 
kW h kWh 1000 x 3600 = 3,6 x106 
O "hp" - Horsepower.
1 hp = 746 W = 0,746 kW
Fonte: Furukawa – IFUSP/Yamamura - FUNDUNESP