Energia, potência e trabalho
Disciplina: Física
Turma: 1ª Série do Ensino Médio
Professor: Fábio Raimundo
1.Energia: De um modo geral, a energia pode ser definida como capacidade de realizar trabalho ou como o
resultado da realização de um trabalho.
Na prática, a energia pode ser melhor entendida do que definida.
2.1.Fontes de energia: As fontes de energia são recursos da natureza ou artificiais utilizados pela sociedade para
a produção de algum tipo de energia. Esta, por sua vez, é utilizada com o objetivo de propiciar o deslocamento de
veículos, gerar calor ou produzir eletricidade para os mais diversos fins.
2.2.Formas de energia
2.3.Energia mecânica: Chamamos de Energia Mecânica a todas as formas de energia
relacionadas com o movimento de corpos ou com a capacidade de colocá-los em movimento ou
deformá-los.
2.4.Energia potencial: É um tipo de energia que o corpo armazena, quando está a uma certa
distância de um referencial de atração gravitacional ou associado a uma mola.
Existe uma forma de energia que está associada a posição, ou melhor, uma energia que fica
armazenada, pronta para se manifestar quando exigida, esta forma de energia recebe o nome de
Potencial.
2.5.Energia cinética: A energia que um corpo adquire quando está em movimento chama-se
energia cinética. A energia cinética depende de dois fatores: da massa e da velocidade do corpo
em movimento.
3.Trabalho de uma força
Uma pessoa não pode conter uma força!
O trabalho é a energia gasta por uma força para produzir um deslocamento!
Como calcular a energia gasta pelo homem para descolar o carrinho???
τ = F. d
ou W= F. d
No SI:
τ ou W é o trabalho (JOULE - J)
F é a força (N)
d é o deslocamento (m)
Lembre-se que força e deslocamento são grandezas vetoriais, mas o trabalho é escalar.
3.1.Trabalho de uma força constante - não paralela ao deslocamento
F é a força que atua sobre o bloco. Sua unidade padrão é o Newton (N);
d é a deslocamento do bloco. Sua unidade padrão é o metro (m);
θ é o ângulo entre a Força e o Deslocamento.
NESSE CASO, NEM TODA FORÇA É APROVEITADA PARA A REALIZAÇÃO DESSE
DESLOCAMENTO, APENAS SUA COMPONENTE HORIZONTAL (F.cos θ)!
Como fica o cálculo do trabalho desse caso?
τ = F. d .cosθ
ou
W= F. d .cosθ
Consequências...
• Cos 37°: 0,8
• Cos 120: -0,5
• Cos 0°: 1
• Cos 90°: 0
• Cos 180°: - 1
• Cos 270°: 0
3.2.Tipos de trabalho
• Trabalho motor: a força está total ou parcialmente no sentido do
deslocamento. (cosseno positivo)
• Trabalho resistente: a força está total ou parcialmente contrária ao sentido do
deslocamento. (cosseno negativo)
• Trabalho nulo: ocorre quando o objeto sofre uma força perpendicular ao
deslocamento. (trabalho nulo)
3.3.Usando um gráfico de Força versus Deslocamento para o cálculo do
trabalho
O Trabalho corresponde a
área destacada.
FICA A DICA(i):
Se a força for constante, você pode usar tanto a fórmula quanto o gráfico para calcular o
trabalho. Se a força não for constante, apenas o gráfico pode ser usado para o cálculo do
trabalho.
FICA A DICA (ii):
Se um corpo sofre a ação de várias forças, o trabalho total é a soma dos trabalhos realizados por
cada força.
4.Energia cinética: É a energia ligada ao movimento dos corpos. Resulta da transferência de
energia do sistema que põe o corpo em movimento.
4.1.Teorema de energia cinética
Considerando um corpo movendo-se em MRUV.
O Teorema da Energia Cinética (TEC) diz que:
"O trabalho da força resultante é medido pela variação da energia cinética."
Ou seja:
4.2.Energia potencial gravitacional: É a energia que corresponde ao trabalho que a
força Peso realiza.
4.3.Energia potencial elástica: Corresponde ao trabalho que a força Elástica realiza.
Como a força elástica é uma força variável, seu trabalho é calculado através do cálculo da área
do seu gráfico, cuja Lei de Hooke diz ser:
Como a área de um triângulo é dada por:
Então:
Bibliografia
www.infoescola.com
www.brasilescola.com
www.sofisica.com.br