Este documento apresenta os principais tipos de energias mecânicas, como energia potencial gravitacional, elástica e cinética. Também aborda o teorema do trabalho-energia e a lei da conservação da energia, resolvendo problemas envolvendo estas grandezas físicas e interpretando diagramas de energia mecânica.

2. Nesta aula aprenderemos: Os principais tipos de energias mecânicas ; Teorema do Trabalho energia ; Lei da conservação da energia ; Resolver problemas envolvendo as energias mecânicas . Interpretar diagramas de energia mecânica

3. Energia mecânica Sempre que tivermos um objeto em movimento ou com a possibilidade de vir a realizar um movimento teremos associada uma certa quantidade de energia mecânica . Existem dois tipos de energias que vamos abordar nesta aula, ambas mecânicas .

4. Energia mecânica Tipos de energia mecânica : Energia potencial : energia armazenada que depende da posição do corpo . Energia cinética : energia que depende da velocidade do corpo , ou seja, do seu movimento.

5. Energia potencial Vamos conhecer dois tipos de energia potencial : Energia potencial gravitacional ; Energia potencial elástica .

6. Energia potencial elástica Energia presente nas molas e nos elásticos .

7. Energia potencial gravitacional A energia potencial gravitacional está associada com um objeto a uma dada distância acima da superfície terrestre

8. Energia cinética Energia que depende do módulo da velocidade .

9. Energia mecânica Energia potencial Energia cinética Gravitacional Elástica

10. Teorema trabalho energia A variação de energia é igual ao trabalho realizado no movimento .

12. F = P e d = (H-h) Definição de trabalho

13. Uma pedra se encontra a uma altura 5 m do chão, depois é levantada por um guindaste para uma altura a 10 m do chão. Calcule a energia potencial da pedra nas duas posições e o trabalho realizado pela força Peso. Dados massa da pedra 100 Kg e g= 10m/s 2. h=5 m H=10 m

14. Uma pedra se encontra a uma altura 5 m do chão , depois é levantada por um guindaste para uma altura a 10 m do chão . Calcule a energia potencial da pedr a nas duas posições e o trabalho realizado pela força Peso . Dados massa da pedra 100 Kg e g= 10m/s 2 . h=5 m H=10 m

15. Energia potencial inicial Energia potencial final Trabalho da Força Peso

16. Energia mecânica Energia potencial Energia cinética Gravitacional Elástica E p =m.g.h

17. Trabalho e energia cinética

18. Trabalho e energia cinética Equação de Torricelli Definição de trabalho

19. Trabalho e energia cinética Energia Cinética

20. Um carro possui massa de 1000 kg e parte do repouso com aceleração constante a = 10m/s 2 durante 10 s. Calcule: a. A energia cinética inicial do carro. b. A energia cinética final do carro. c. O trabalho realizado pela força que acelera o carro.

21. Um carro possui massa de 1000 kg e parte do repouso com aceleração constante a = 10m/s 2 durante 10 s . Calcule : a. A energia cinética inicial do carro. b. A energia cinética final do carro. c. O trabalho realizado pela força que acelera o carro .

22. Energia cinética Inicial Cálculo da velocidade final V = V o +a.t = 0+10.10 = 100 m/s Energia cinética Final a. b.

23. Trabalho realizado no movimento c.

24. Energia mecânica Energia potencial Energia cinética Gravitaciona l Elástica E p =m.g.h E C = ½ mV 2

25. Trabalho e energia potencial elástica

26. Trabalho e energia potencial elástica

27. Trabalho e energia potencial elástica Definição de trabalho Força elástica d = x-0 Energia potencial elástica

28. Exercícios Quando um objeto é pendurado verticalmente numa mola de constante elástica 20 N/m, a mola desloca-se 60 cm, e fica em equilíbrio. Dado g= 10 m/s 2 , calcule: a) a força elástica da mola; b) a massa do objeto; c) e a energia potencial elástica.

29. Exercícios Quando um objeto é pendurado verticalmente numa mola de constante elástica 20 N/m , a mola desloca-se 60 cm , e fica em equilíbrio . Dado g= 10 m/s 2 , calcule : a) a força elástica da mola ; b) a mass a do objeto ; c) e a energia potencial elástica .

30. Exercícios d = 60 cm = 0,6 m Força elástica Equilíbrio F el = P= 12N P F el Massa do objeto

31. Exercícios Energia potencial elástica

32. Energia mecânica Energia potencial Energia cinética Gravitacional Elástica E p =m.g.h E C = ½ mV 2 E Pel = ½ Kx 2

33. A energia mecânica permanece constante na ausência de f orças dissipativas , apenas transformando-se em suas formas cinética e potencial E M = E P + E C

36. Uma bola de massa 1 kg é abandonado do alto de uma rampa com 5 m de altura, desprezando as forças dissipativas, dado g = 10m/s 2 calcule: a) A energia mecânica do sistema b) A velocidade final da bola

37. Uma bola de massa 1 kg é abandonado do alto de uma rampa com 5 m de altura , desprezando as forças dissipativas , dado g = 10m/s 2 calcule : a) A energia mecânica do sistema. b) A velocidade final da bola.

38. E M = E P + E C Quando a altura é máxima o objeto está em repouso ( foi abandonado ), energia cinética é nula .

39. Quando a altura é mínima ( nível zero do referencial ) o objeto está com velocidade máxima , a energia cinética é máxima . . E M = E P + E C

40. h=5 m E MA =m.g.h E MB = ½ mv 2

41. Exercícios Uma mola totalmente relaxada de constante elástica k=100 N/m é comprimida de 0,30 cm, por um objeto de massa 1 kg. Calcule a velocidade do objeto imediatamente antes de entrar em contato com a mola. Despreze as forças dissipativas.

42. Exercícios Uma mola totalmente relaxada de constante elástica k=100 N/m é comprimida de 0,30 cm , por um objeto de massa 1 Kg . Calcule a velocidade do objeto imediatamente antes de entrar em contato com a mola . Despreze as forças dissipativas .

43. Exercícios E M = E P + E C

44. Quando a deformação da mola é máxima o objeto está em repouso energia cinética é nula (repouso ) . Exercícios

45. Quando a deformação da mola é nula o objeto está com velocidade máxima , a energia cinética é máxima Exercícios

46. Energia mecânica Energia potencial Energia cinética Gravitaciona l Elástic a E p =m.g.h E C = ½ mV 2 E Pel = ½ Kx 2 constante E M = E P + E C

47. Diagrama de energia potencial elástica e energia cinética , no movimento de uma mola .

48. Diagramas de energia E E M E P E C x Diagrama de energia potencial e energia cinética de um corpo em queda livre

49. Bibliografia Ramalho, Nicolau e Toledo. Os fundamentos da física. Mecânica, ed. Moderna. 7 a edição. Halliday, Resnick, Walker. Fundamentos de física. Mecânica, ed. LTC, 3 a edição.