Trabalho
&
Conservação de
energia
Trabalho
Sempre se refere a uma força, nunca a
um corpo.
Para haver trabalho é necessário que haja
deslocamento do corpo.
É uma grandeza escalar.
Trabalho positivo  força a favor do
deslocamento
Trabalho negativo  força oposta ao
deslocamento
Cálculo do Trabalho
 = F x d x cos [J]
onde
F = força exercida em um corpo,
d = deslocamento do corpo e
 = ângulo entre direção da força
e do deslocamento
Se F for paralela a d 
=Fxd
É trabalho?
Andar 10 km carregando um saco de
cimento na cabeça?
Fazer uma enorme força para
empurrar um carro e não tirá-lo do
lugar?
O motor de um carro funcionando
em “ponto morto”, enquanto ele está
parado em um congestionamento?
Potência
Em problemas técnicos é fundamental
considerar a rapidez de realização de
determinado trabalho.
Exemplos:
Um carro é mais potente que outro se ele
leva menos tempo para atingir uma
determinada velocidade.
Um aparelho de som é mais potente que
outro se ele transforma mais energia
elétrica em sonora em um certo intervalo
de tempo.
Cálculo da Potência
Podemos agora associar à potência o
trabalho realizado por uma força num
certo intervalo de tempo:
P =  / Δt [J/s = W]
A Potência será maior:
quanto maior o Trabalho realizado num
determinado tempo;
quanto menor o tempo para realizar um
determinado trabalho e
quanto maior for a transformação de
energia
Energia
É a capacidade que um corpo possui para
realizar trabalho. Portanto, também é uma
grandeza escalar medida em Joule.
Energia Cinética (Ec) de um objeto é a sua
capacidade de realizar trabalho devido a
seu movimento.
Energia Potencial Gravitacional (Ep) de um
objeto é a sua capacidade de ralizar
trabalho devido a sua posição em um
campo gravitacional, normalmente,
relativa à superfície terrestre.
Conservação da Energia Mecânica
“Na natureza nada se cria e nada se
perde, tudo se transforma...”
A energia Mecânica (EM) é a soma
das energias Cinética e Potencial.
A Energia Mecânica permanece
constante na ausência de forças
dissipativas, apenas se
transformando em suas formas
cinética e potencial.
Cálculo da Energia Mecânica
EM = Ec + Ep [J]
EM 
1
.m.v 2  m.g.h
2
Onde
m = massa do objeto;
v = velocidade do objeto;
g = gravidade na superfície da Terra
e
h = altura relativa à superfície
terrestre
Turbo drop
Dados:
m = 500kg
Aceleração(subida)= 0,2 m/s2
Altura da torre (subida) = 60 m
Tempo de queda = 3s
Relembrando o brinquedo e os
conceitos até agora aprendidos, você
seria capaz de calcular:
a. velocidade média de subida (Vs)?
Velocidade máxima = 80 km/h
b. Velocidade média de descida (Vd)?
Altura de queda = 57 m
Tempo de subida = 24 s
c. O trabalho realizado na subida?
d. A potência do brinquedo?
Turbo Drop - resolução
A)Subida: Vm 
s 60 m

 2,5m / s
t 24 s
s 57 m

 19 m / s
t
3s
B) Descida:
Vm 
C) Trabalho:
  Fxd  mxaxd 500kgx0,2m / s 2 x60m
  6kJ

6000 J
D) Potência: P  
 250W
t
24 s
Aplicação do Teorema de
Conservação da Energia Mecânica
Em1 = Energia na altura máxima
Em2 = Energia após a descida
Em1 = Em2
M x g x h = ½ x m x vmax2
Vmax2= 2 x 9,8m/s2 x 20 m
Vmax = 19,8 m/s