Dinâmica

FORÇA GRAVITACIONAL O
QUE NOS MANTÉM “COLADOS”
NA TERRA.

FORÇA GRAVITACIONAL
 Isaac disse que tudo, da
mais ínfima partícula à
maior estrela, tem sua
gravidade própria;
 Isso é calculado da seguinte
forma:

FORÇA GRAVITACIONAL
 O centro de gravidade é um
ponto muito especial.
Qualquer objeto se
comporta como se todo o
peso do corpo estivesse
concentrado nele.

TRABALHO, POTÊNCIA
E ENERGIA.

TRABALHO, POTÊNCIA E ENERGIA

A questão é:
Que transformações de energia
ocorrem à medida que o
carrinho desce?
Qual a diferença entre os
conceitos físicos de trabalho e
potência?


A unidade de trabalho
é o joule (J). Uma
homenagem ao físico
inglês James
Presccott Joule.

James Presccott Joule (1818 – 1889)

Quem realiza mais trabalho? O homem que está segurando o peso ou
jovem que está empurrando a bicicleta?

Resposta: O jovem empurrando a bicicleta.
Por que?
O trabalho que o homem aplica para manter o peso levantado é nulo, pois esta
força não provoca o deslocamento do álter, enquanto que o esforço exercido
pelo ciclista desloca a bicicleta, fazendo com que o jovem ciclista realize trabalho.


Exemplo de trabalho
exercido pela força-peso
Supondo que no sistema acima haja
movimento:
O trabalho realizado pelo bloco A (que
desce) desloca o bloco B (que sobe) pelo
plano inclinado.

Exercícios:
Ex1. Qual o trabalho realizado por uma pessoa que faz uma força de 80 N
para arrastar um móvel a 2 m de distancia na direção e no sentido da
força?

Ex2. Qual o trabalho que halterofilista deve fazer para elevar verticalmente,
em um 1 m, com velocidade constante, uma massa de 100 kg? Leve em conta
que, nesse caso, a força que o atleta faz é igual ao peso da massa levantada.
(considere g = 9,8 m/s².

A unidade usada para determinar O conceito de potência de um
a potência é o watt (W), sistema físico está relacionado
homenagem a James Watt, com a rapidez que um trabalho
engenheiro e inventor escocês. é realizado por este sistema.

Fórmulas relacionas a Potência

James Watt (1736 – 1819)


Um motor a vapor de Watt, o motor a favor, alimentado
principalmente com carvão, impulsionou a Revolução
Industrial no Reino Unido e no mundo.

Outras unidades de medidas de potência são:
• Cavalo Vapor (CV) – 1 CV = 735,5 W
• Horse Power (HP) – 1 HP = 745,7 W

OBS.: kWh não é unidade
de potência e sim uma
unidade de trabalho
exercido por uma força. O Porsche 918 Spyder híbrido produz mais de 500
cavalos. O Spyder acelera até 96km/h em 3,2
segundos, com velocidade máxima de 318km/h.

Exercícios:
Ex1. Calcule o trabalho realizado quando se levanta uma maleta de 5 kg a 1 m
do solo (considere g = 9,8 m/s²). Qual a potência desenvolvida se esse trabalho
for realizado em 0,5 s.? Qual o trabalho realizado enquanto a pessoa está em
pé, parada, segurando só a maleta?

Ex2. A potência de determinada televisão é de 170 W. Sabendo que ela fica
ligada em média. 4 horas por dia, qual o consumo mensal de energia elétrica em
J? E em kWh? Calcule também quanto se paga de energia elétrica com essa
televisão sabendo que o preço do kWh é de 25 centavos.
.

Energia é a capacidade de um sistema físico para realizar o trabalho.

Estudaremos de início
A energia existe sob diversas as duas primeiras
formas
formas: De Energia Mecânica:
• Energia cinética; • Energia Cinética;
Energia Mecânica; • Energia Potencial;
• Energia potencial;
• Calor; A energia é medida
• Entre outras; Em joule (J)

Energia Potencial
Um objeto pode armazenar energia
como resultado da sua posição.
Por exemplo, a bola pesada de
uma máquina de demolição é
armazena energia quando é
colocada em uma posição elevada.
Essa energia armazenada de
posição é conhecida como energia
potencial.
Podendo ser de duas formas:
• Energia Potencial Gravitacional;
• Energia Potencial Elástica;

Energia Potencial Gravitacional

A energia gravitacional
potencial é a energia
armazenada em um objeto
como resultado de sua
posição vertical ou altura.
É dada por:
Epg = mgh
Onde m é a massa do objeto,
g a aceleração da gravidade
e h a altura que o objeto se
encontra.

Energia Potencial Elástica

A energia potencial elástica é
a energia armazenada no
material elástico como o
resultado de seu alongamento
ou compressão.

É dada por:

Onde k é constante elástica
(depende do material) e x é a
compressão ou alongamento
do elástico ou mola.

Energia Cinética

A energia cinética de um
objeto é a energia que ele
possui devido ao seu
movimento.
É também definida como o
trabalho necessário para
acelerar um corpo de
determinada massa do
repouso até sua velocidade
atual.

Energia Cinética

É dada por:

Onde m é a massa do objeto
e v é a velocidade na qual o
objeto se desloca;

Conservação de Energia

A ausência de forças
dissipativas, a energia
mecânica total do sistema se
conserva, ocorrendo
transformação de energia
potencial em cinética e vice-
versa.

Exercícios:
Ex1. Um corpo de massa 4 kg encontra-se a uma altura de 16 m do solo.
Admitindo o solo como nível de referência e supondo g = 10 m/s2, calcular sua
energia potencial gravitacional.

Ex2. (UFAL) Certa mola de constante elástica K = 100 N/m apresenta-se
deformada de 10 cm. A energia armazenada na mola é, em joules de:
a) 0,5 b)10 c) 50 d) 1 000 e)5 000

Ex3. Determine a energia cinética de um móvel de massa 50 kg e velocidade 20
m/s.

Ex4. A energia cinética de um corpo é de 1800 J e sua massa é de 2 kg.
Determine a sua velocidade.

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