O documento discute os conceitos de energia, incluindo energia potencial gravitacional, cinética e elástica. Explica que a energia pode assumir diferentes formas e se transformar de uma para outra, mas não é criada nem destruída. A energia potencial gravitacional depende da posição em relação a um referencial, a cinética depende do movimento e massa, e a elástica depende da deformação de corpos elásticos.
2. Você sabe o conceito de
energia?
É uma grandeza
física que
tradicionalmente
se define como a
capacidade de
corpos e
sistemas para
realizar trabalho.
3. Você sabe o conceito de
energia?
A energia pode adotar diversas formas,
podendo transformar-se de uma noutra forma,
embora não se crie nem se destrua.
Antoine Lavoisier
4. Observe a foto (rapel em
cachoeira)
Ela está parada a uma
altura h em relação ao
solo, portanto há
energia associada a
sua posição?
Energia potencial
gravitacional - EPG
5. Energia potencial gravitacional -
EPG
É definida como a forma de energia associada
à posição em relação a um referencial.
Neste caso, há a interação gravitacional entre
a Terra e um determinado corpo- força peso.
6. Observe a foto (rapel em
cachoeira)
Eles estão descendo
com velocidade v em
relação ao solo,
portanto há energia
associada ao seu
movimento?
Energia cinética - EC
7. Energia cinética - EC
É a energia associada ao movimento.
É o caso de um corpo que recebe energia em
forma de trabalho, e todo este trabalho se
converte em energia de movimento.
Depende da sua massa e velocidade.
8. Teorema da EC
O tra ba lho re s ulta nte d a s vá ria s fo rç a s q ue
a tua m s o bre um p o nto m a te ria l é ig ua l à s ua
va ria ç ã o d e e ne rg ia c iné tic a .
9. Resumindo
Se τ > 0 → motor → a energia cinética
aumenta
Se τ < 0 → resistente → a energia cinética
diminui
Se τ = 0 → nulo → a energia cinética não
varia
10. Energia potencial elástica - EPE
Está ligada a deformação de alguns corpos
(elásticos ou molas).
Depende da constante elástica (k) e da
deformação da mola (x).
A deformação é a diferença entre o
comprimento natural e o final da mola, quando
comprimida ou distendida.
12. Energia potencial elástica - EPE
A mola é mantida com o seu comprimento normal
Não possui EC, pois não está em movimento.
Não possui EPG, pois está no mesmo nível do referencial
(solo).
Não possui EPE, pois a mola mantém o seu comprimento
13. Energia potencial elástica - EPE
A mola é distendida e se mantém nessa posição.
Não possui EC, pois não está em movimento.
Não possui EPG, pois está no mesmo nível do referencial
(solo).
Possui EPE, pois pode vir a se movimentar graças à
14. Energia potencial elástica - EPE
O sistema é abandonado e o corpo entra em
movimento.
Possui EC, pois está em movimento.
Não possui EPG, pois está no mesmo nível do referencial
(solo).
Possui EPE até a mola voltar ao seu comprimento
15. Resumindo
Se EPE > 0 → a mola está voltando a posição
normal
Se EPE < 0 → a mola está sendo comprimida
ou distendida
Se EPE = 0 → a mola permanece com o
comprimento normal
16. Exemplos 1
Analise a veracidade das afirmações:
a) Um menino
caminha numa
calçada com
velocidade
constante;
portanto, há
energia cinética
VERDADEIRA a ele.
associada
A energia cinética está associada ao movimento.
17. Exemplos 1
Analise a veracidade das afirmações:
b) Quando precisou
atravessar a rua,
aumentou sua
velocidade;
portanto, sua
energia cinética
também aumentou.
VERDADEIRA
Quanto maior a intensidade da velocidade, maior a
energia cinética.
18. Exemplos1
Analise a veracidade das afirmações:
c) Quando chegou ao
outro lado da rua,
estava cansado e
parou. Nesse
instante, sua
energia cinética foi
nula.
VERDADEIRA
Se não há movimento, não há energia cinética.
19. Exemplos 1
Analise a veracidade das afirmações:
d) Após o descanso,
voltou a caminhar com
velocidade constante
em uma ladeira em
aclive desde o ponto A.
Ao chegar ao ponto B,
conforme o esquema,
podemos dizer que a
energia cinética
aumentou e a menino potencial gravitacional, em relação
associada ao energia
ao nível da rua, também.
20. Exemplos 1
FALSA.
Se a velocidade é constante, a energia cinética
permanecerá constante. Porém, se a altura do menino
em relação ao nível inicial da rua aumentou, a energia
potencial gravitacional também aumentou.
21. Exemplos 2
Durante uma brincadeira, um garoto tenta
derrubar uma lata com uma pedra arremessada
como estilingue. Analise as afirmações feitas a
seguir e verifique se são verdadeiras ou falsas.
22. Exemplos 2
a) Quando o sistema está em equilíbrio, isto é,
quando a borracha do estilingue está com o
seu comprimento normal, a energia potencial
elástica e a energia cinética associadas á
VERDADEIRA. nulas.
pedra são
Considerando que a pedra está em repouso em relação
ao solo, a energia cinética é nula. Se a borracha do
estilingue permanece no seu estado normal, então a
energia potencial elástica é nula.
23. Exemplos 2
b) Quando a borracha do estilingue esta
distendida, a energia potencial elástica e a
energia cinética associadas à pedra são
nulas
FALSA.
Como a pedra está em repouso em relação ao solo, a
energia cinética é nula. Se a borracha permanece
distendida, então a energia potencial elástica não é
nula.