Aula 7 - Trabalho e Energia - pucquepariu.s3.amazonaws.com · 1eV=1,60x10-19J CGS=erg. Trabalho ......

Energia e Trabalho.

Energia e Trabalho

Energia

EnergiaEnergia e Trabalho

EnergiaEnergia e TrabalhoEnergia e Trabalho

Conceito:

é uma grandeza física escalar,

pode ser acumulada em um corpo,

pode ser usada para mover um corpo,

pode ser transferida de um corpo para outro,

pode existir e ser transferida de diversas maneiras,

Não pode ser criada nem destruída, só transformada.

Energia e TrabalhoEnergia

TIPOS: Energia Térmica.

Associado ao movimento de translação, rotação e vibração dos átomos e moleculas de uma substância.

Alto grau de agitação molecular.

Baixo grau de agitação molecular.

EnergiaEnergia e Trabalho

TIPOS: Energia Elétrica.

Associada às cargas elétricas, estando elas em repouso ou movimento.

Energia e Trabalho

EnergiaTIPOS: Energia Luminosa.

Associada à luz. Este tipo de energia é transportado pelas radiações eletromagnéticas.

Fotossíntese

Coletor Solar

Luz Solar

EnergiaEnergia e Trabalho

TIPOS: Energia Química.Está presente na constituição da materia, ou, mais especificamente, nas ligações químicas das moléculas.

Energia química contida nas pilhas

Energia química contida da gasolina

Energia química contido nos alimentos

EnergiaEnergia e Trabalho

TIPOS: Energia Nuclear.Está relacionada com a interação atrativa entre nêutrons e prótons, que permanecem coesos ao núcleo atômico.

Bomba atômica, capaz de liberar de uma vez só a energia nuclear de átomos de urânio-235 e plutônio-239

Usina nuclar, Angra dos Reis, RJ.

EnergiaEnergia e Trabalho

TIPOS: Energia por aniquilação de pares.Está relacionada com a energia luminosa (Ondas Eletromagnéticas) produzida na interação da matéria e a antimatéria.

Filme onde falavam do roubo de antimatéria do CERN.

EnergiaTIPOS: Energia mecânica.

Energia e Trabalho

Energia cinética.

Energia potencial.

Energia potencial elástica.

ENERGIA CINÉTICA

Energia CinéticaEnergia e Trabalho

É a energia associada ao estado de movimento de um objeto

K

No SI as unidades são:

Energia CinéticaEnergia e Trabalho

Corpo Massa (Kg) Velocidade (m/s) Energia K (J)

Bola Basketball

Bola Ténis

Bola Futebol

Bola Baseball

Bola Volei

Terra

0,600 ?? 30

Elétron 9,1x10-31 2,2x106 ??

?? 45 59

??300,454

0,142 ??

50 338

140

??

6,0x1024 3x104 ??

TRABALHO

TrabalhoW

Energia e Trabalho

Quando aumentamos ou diminuímos a velocidade de um corpo, estamos variando a energia cinética

Uma força sobre um corpo gera uma aceleração

A força transferiu energia para o corpo (ou do corpo)

Nessa transferência de energia, um trabalho é realizado pela força sobre o corpo

TrabalhoEnergia e Trabalho

Unidades:

Sistema Internacional=N.m (J)

Sistema Inglês=BTU (British Thermal Unit)

CGS

Outros=cal, eV(elétro-volt)

Fatores de conversão

1BTU=1.055J1J=107erg1cal=4,186J1eV=1,60x10-19J

CGS=erg

TrabalhoEnergia e Trabalho

Quando uma força (F) é aplicada sobre um corpo, no mesmo sentido e direção de seu deslocamento (s), o trabalho realizado por F é igual ao produto Fs.

W=Fs

TrabalhoEnergia e Trabalho

Quando uma força (F) constante é aplicada sobre um corpo, com um ângulo θ com o vetor deslocamento (d), o trabalho realizado por F é igual ao produto deFcos θ x d.

Produto Vetorial

Comutativa

Associativa

Energia e TrabalhoTrabalho

Quando uma força resultante não nula e de módulo constante atua sobre um objeto que se move..Pode o trabalho total realizado sobre o objeto ser zero?...

Trabalho

TrabalhoEnergia e Trabalho

TRABALHO NULO

Trabalho

TRABALHO NULO

Energia e Trabalho

dW=T(ds)cosθ=T(ds)cos90dW=T(ds)x0=0

TrabalhoEnergia e Trabalho

TRABALHO EXECUTADO POR MAIS DE UMA FORÇA

W=F1.s+F

2.s+F

3.s+F

4.s=(ΣF).s=ΣF

res.s

TrabalhoEnergia e Trabalho

TRABALHO REALIZADO PELA FORÇA GRAVITACIONAL

Energia e Trabalho

Relação entre W e K

Premissas:

Trabalho é o resultado da ação de uma força ao longo do deslocamento de um corpo,

Uma força resultante atuando em um corpe sempre provoca uma aceleração

Um corpo sujeito a uma aceleração tem seu estado de movimento alterado

Alteração no estado de movimento de um corpo provoca alteração no valor de sua energia cinetica

Deve haver uma relação direta entre a realização de trabalho e a variação de energia cinética

Conclusão

Teorema do W e K

Energia e TrabalhoRelação entre W e K

Relação entre W e K Energia e Trabalho

Foto: Wikipedia

Um arremesador faz um trabalho positivo W sobre a bola transferindo energia para ela. A energia é ganha na forma de energia cinética K, que faz com que a velocidade da bola, inicialmente en repouso (V

0=0) aumente para V.

W=ΔK=K-K0=K-0=1/2mv2

Relação entre W e K Energia e Trabalho

A energia cinética do martelo será convertida em trabalho, que irá deslocar o prego para o interior da madeira.

W=ΔK