Energia, potência e trabalho Disciplina: Física

Turma: 1ª Série do Ensino MédioProfessor: Fábio Raimundo

1.Energia: De um modo geral, a energia pode ser definida como capacidade de realizar trabalho ou como o resultado da realização de um trabalho.Na prática, a energia pode ser melhor entendida do que definida.

2.1.Fontes de energia: As fontes de energia são recursos da natureza ou artificiais utilizados pela sociedade para a produção de algum tipo de energia. Esta, por sua vez, é utilizada com o objetivo de propiciar o deslocamento de veículos, gerar calor ou produzir eletricidade para os mais diversos fins.

2.2.Formas de energia

2.3.Energia mecânica: Chamamos de Energia Mecânica a todas as formas de energia relacionadas com o movimento de corpos ou com a capacidade de colocá-los em movimento ou deformá-los.

2.4.Energia potencial: É um tipo de energia que o corpo armazena, quando está a uma certa distância de um referencial de atração gravitacional ou associado a uma mola.Existe uma forma de energia que está associada a posição, ou melhor, uma energia que fica armazenada, pronta para se manifestar quando exigida, esta forma de energia recebe o nome de Potencial.

2.5.Energia cinética: A energia que um corpo adquire quando está em movimento chama-se energia cinética. A energia cinética depende de dois fatores: da massa e da velocidade do corpo em movimento.

3.Trabalho de uma força

Uma pessoa não pode conter uma força!

O trabalho é a energia gasta por uma força para produzir um deslocamento!

Como calcular a energia gasta pelo homem para descolar o carrinho???

τ = F. d ou W= F. d No SI:τ ou W é o trabalho (JOULE - J) F é a força (N) d é o deslocamento (m)

Lembre-se que força e deslocamento são grandezas vetoriais, mas o trabalho é escalar.

Expressão válida

para uma força

constante!

3.1.Trabalho de uma força constante - não paralela ao deslocamento

F é a força que atua sobre o bloco. Sua unidade padrão é o Newton (N);d é a deslocamento do bloco. Sua unidade padrão é o metro (m);θ é o ângulo entre a Força e o Deslocamento.

NESSE CASO, NEM TODA FORÇA É APROVEITADA PARA A REALIZAÇÃO DESSE DESLOCAMENTO, APENAS SUA COMPONENTE HORIZONTAL (F.cos θ)!

Como fica o cálculo do trabalho desse caso?

τ = F. d .cosθ ou W= F. d .cosθ

Consequências...

• Cos 37°: 0,8• Cos 120: -0,5• Cos 0°: 1

• Cos 90°: 0• Cos 180°: - 1• Cos 270°: 0

3.2.Tipos de trabalho

• Trabalho motor: a força está total ou parcialmente no sentido do deslocamento. (cosseno positivo)

• Trabalho resistente: a força está total ou parcialmente contrária ao sentido do deslocamento. (cosseno negativo)

• Trabalho nulo: ocorre quando o objeto sofre uma força perpendicular ao deslocamento. (trabalho nulo)

3.3.Usando um gráfico de Força versus Deslocamento para o cálculo do trabalho

O Trabalho corresponde a área destacada.

FICA A DICA(i):

Se a força for constante, você pode usar tanto a fórmula quanto o gráfico para calcular o trabalho. Se a força não for constante, apenas o gráfico pode ser usado para o cálculo do trabalho.

FICA A DICA (ii):

Se um corpo sofre a ação de várias forças, o trabalho total é a soma dos trabalhos realizados por cada força.

4.Energia cinética: É a energia ligada ao movimento dos corpos. Resulta da transferência de energia do sistema que põe o corpo em movimento.

4.1.Teorema de energia cinética

Considerando um corpo movendo-se em MRUV.

O Teorema da Energia Cinética (TEC) diz que:"O trabalho da força resultante é medido pela variação da energia cinética."Ou seja:

4.2.Energia potencial gravitacional: É a energia que corresponde ao trabalho que a força Peso realiza.

4.3.Energia potencial elástica: Corresponde ao trabalho que a força Elástica realiza.

Como a força elástica é uma força variável, seu trabalho é calculado através do cálculo da área do seu gráfico, cuja Lei de Hooke diz ser:

Como a área de um triângulo é dada por:

Então:

Bibliografia

www.infoescola.com

www.brasilescola.com

www.sofisica.com.br