Aulão - Energia Cinetica, Potencial, Trabalho E Potência

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AULÃO DE FÍSICA TEORIA ➢ENERGIA CINÉTICA ➢ TRABALHO ➢ENERGIA POTENCIAL ➢CONSERVAÇÃO DA ENERGIA Prof. Warlle Almeida Energia 𝐸𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑜𝑠 𝐶𝑜𝑟𝑝𝑜𝑠 ቊ 𝐺𝑟𝑎𝑛𝑑𝑒𝑧𝑎 𝐸𝑠𝑐𝑎𝑙𝑎𝑟 Palavras-Chave Como se manifesta? Movimento de corpos Calor Eletricidade Etc. Características da Energia 1.Pode ser transformada e transferida. 2. A quantidade total de energia não muda. A energia é conservada. Energia Cinética Palavras-Chave 𝑀𝑜𝑣𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 ቊ 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 Quanto mais depressa o corpo se move, MAIOR será a ENERGIA CINÉTICA. Energia Cinética Equação 𝑚𝑣 𝑘= 2 2 Massa Velocidade Trabalho Palavras-Chave 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑓𝑒𝑟ê𝑛𝑐𝑖𝑎 ቊ 𝐹𝑜𝑟ç𝑎𝑠 𝑎𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑑𝑎𝑠 Como acontece a transferência? Para um corpo (+W) Portanto... ou De um corpo através de uma força que age sobre ele (-W) “TRABALHO” é energia transferida. “REALIZAR TRABALHO” é o ato de transferir energia. Trabalho e Energia Cinética Para calcular o trabalho que uma força realiza sobre um corpo quando sofre um deslocamento, usamos apenas a componente da força paralela ao deslocamento do corpo. A componente da força perpendicular ao deslocamento NÃO REALIZA TRABALHO. Força 𝑊 = 𝐹 𝑑 𝑐𝑜𝑠𝜃 Cosseno do ângulo Trabalho Deslocamento Teorema do Trabalho e da Energia Cinética 𝑉𝑎𝑟𝑖𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 𝑇𝑟𝑎𝑏𝑎𝑙ℎ𝑜 𝑡𝑜𝑎𝑙 𝑒𝑥𝑒𝑐𝑢𝑡𝑎𝑑𝑜 = 𝑠𝑜𝑏𝑟𝑒 𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑡í𝑐𝑢𝑙𝑎 𝑐𝑖𝑛é𝑡𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑒 𝑢𝑚𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑖𝑐𝑢𝑙𝑎 Ou seja, ∆𝑲 = 𝑾 Vale para trabalhos positivos e negativos. Trabalho Realizado pela Força Gravitacional Palavras-Chave 𝐺𝑟𝑎𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 ቊ 𝑃𝑜𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑅𝑒𝑓𝑒𝑟ê𝑛𝑐𝑖𝑎 Trabalho Realizado por uma Força Elástica Palavras-Chave Lei de Hooke 𝑭𝒙 = −𝒌𝒙 𝑀𝑜𝑙𝑎𝑠 ቊ 𝐹𝑜𝑟ç𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖á𝑣𝑒𝑙 “Se alongarmos a mola puxando o corpo preso à ela para direita, a mola puxa o corpo para esquerda, ou seja, no sentido oposto ao que puxamos”. Exemplos Lei de Hooke Trabalho de uma Força Variável 𝑥𝑓 𝑊𝑆 = න 𝐹𝑥 𝑑𝑥 𝑥𝑖 1 2 1 2 𝑊𝑆 = 𝑘𝑥𝑖 − 𝑘𝑥𝑓 2 2 Trabalho realizado por uma força variável genérica Força Tridimensional Energia Potencial Palavras-Chave 𝐸𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑓í𝑠𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑜𝑠 𝑐𝑜𝑟𝑝𝑜𝑠 ቊ 𝐴𝑟𝑚𝑎𝑧𝑒𝑛𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 Podendo ser 𝑮𝒓𝒂𝒗𝒊𝒕𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏𝒂𝒍 ቊ 𝑬𝒍á𝒔𝒕𝒊𝒄𝒂 Exemplos Exemplos Energia Potencial e Trabalho Palavras-Chave 𝑇𝑟𝑎𝑛𝑠𝑓𝑒𝑟ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 ቐ𝐴𝑟𝑚𝑎𝑧𝑎𝑛𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 𝑒𝑚 𝑟𝑒𝑝𝑜𝑢𝑠𝑜 A variação da energia potencial é definida como o negativo do trabalho realizado pela força sobre o objeto. Exemplos Exemplos −𝑾 +𝑾 Forças Conservativas e Dissipativas Palavras-Chave 𝐴𝑟𝑚𝑎𝑧𝑒𝑛𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 ቊ 𝑇𝑟𝑎𝑛𝑠𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎çã𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 Uma força que não é conservativa é chamada de força dissipativa. A força de atrito cinético e a força de arrasto são forças dissipativas. Independência da Trajetória para o Trabalho de Forças Conservativas Ideias O trabalho total realizado por uma força conservativa sobre uma partícula de qualquer percurso fechado é ZERO. O trabalho realizado pela força conservativa em um percurso não depende da trajetória. Exemplo Cálculo da Energia Potencial Conservação da Energia Mecânica Princípio da Conservação da Energia Em um sistema isolado em que todas as mudanças de energia são causadas por forças conservativas, a energia cinética e a potencial podem variar, mas a energia mecânica do sistema permanece constante. 𝐸𝑚𝑒𝑐 = 𝐾 + 𝑈 = ∆𝐾 + ∆𝑈 = 0 Trabalho Realizado por uma Força Externa Sobre um Sistema Exemplos A força usada para levantar a bola transfere energia para energia cinética e potencial. A força aplicada fornece energia. A força de atrito transfere dessa energia para energia térmica. O trabalho realizado pela força aplicada modifica a energia mecânica e a térmica.