Definições ENERGIA - Uma nova teoria O que é ENERGIA ?

Quais são as coisas e fenômenos relacionados a trabalho e energia? INTRODUÇÃO Quais são as coisas e fenômenos relacionados a trabalho e energia?

Definições A energia é algo com que convivemos constantemente. Para nos mantermos vivos, precisamos nos alimentar e, para isso, extrair a energia dos alimentos. Historicamente, o homem se encontra em uma busca constante por formas de energia. A queda das águas para gerar energia elétrica, a queima de combustíveis para a geração de movimento e mais um enorme número de exemplos.

Definições Desses todos, é importante observar que em nenhum deles ocorreu criação de energia, mas sim a sua transformação. Um caso clássico que pode ser citado é o de uma usina hidrelétrica, onde ocorre a transformação da energia mecânica em energia elétrica. Vamos estudar as formas de energia que são usadas na mecânica, como o trabalho e as energias cinética, potencial e mecânica.

Definições No nosso curso, um sistema possui ENERGIA quando, de alguma forma, puder MOVIMENTAR "coisas".

Leis de conservação da energia A energia não se cria nem se destrói, mas apenas se transforma de um tipo em outro, em quantidades iguais.

Trabalho de uma Força Estes homens estão realizando trabalho? O conceito científico de trabalho nem sempre coincide com o que se pensa vulgarmente sobre trabalho (geralmente tido como “qualquer esforço do corpo ou da mente”).

Definições Para medir a quantidade de energia transferida de um corpo para outro vamos introduzir o conceito de Trabalho em física.

Trabalho de uma Força Trabalho, em física, é a relação de uma força e um deslocamento. Para se colocar algum objeto em movimento, é necessária a aplicação de uma força e, simultaneamente, uma transformação de energia. Quando há a aplicação de uma força e um deslocamento do ponto de aplicação dessa força, pode-se dizer que houve uma realização de trabalho.

Trabalho de uma Força Note que, para realizar-se um trabalho, existe a necessidade de um deslocamento. Caso algum objeto esteja sob a ação de uma força, mas em repouso, não haverá a realização de trabalho. As forças que atuam sobre uma pessoa parada segurando uma mala não realizam trabalho pois não há deslocamento do ponto de aplicação dessas forças.

Trabalho de uma Força Considere um objeto que está submetido a uma força "F" e, devido a essa força, esse objeto sofre um deslocamento "d" , como se vê abaixo:

Trabalho de uma Força 1o Caso: a "F" tem a mesma direção e sentido do deslocamento "d" . Então o trabalho será igual ao produto da força pelo deslocamento.

Trabalho de uma Força Em Física, trabalho é normalmente representado por W (do inglês work) ou mais usadamente a letra grega tau ( ).

Trabalho de uma Força 2o Caso: a "F" não tem a mesma direção e sentido do deslocamento "d" . Então o trabalho será igual a F.d.cos Ɵ .

Trabalho de uma Força Trabalho( ) de uma força constante. Se uma força constante atua em uma partícula, produzindo um deslocamento , o trabalho realizado por essa força é dado por: = F.d.cos Ɵ F = módulo da força aplicada ao corpo; d = módulo do deslocamento; Ɵ = ângulo entre F e d. Importante: o trabalho de uma força perpendicular ao deslocamento é sempre nulo.

Dependendo do valor de Ɵ, o trabalho de uma força pode ser: a) Positivo (trabalho motor) A força atua no sentido do deslocamento(Ɵ = 0o; cos 0o = 1): o trabalho é máximo. b) Negativo (trabalho resistente) A força atua em oposição ao sentido do deslocamento (Ɵ = 180o; cos 180o = -1) : o trabalho é negativo. c) Nulo A força é perpendicular ao sentido do deslocamento do corpo (Ɵ = 90o; cos 90o = 0).

Trabalho de uma Força Unidade de trabalho (SI) O joule: trabalho realizado por uma força de 1 newton, ao deslocar um corpo por 1 metro (1J = 1N . 1m).

Trabalho de uma Força Como a Física define trabalho? Uma força qualquer atua sobre uma partícula provocando um deslocamento. O trabalho é uma grandeza escalar e no sistema SI sua unidade é o Joule. O trabalho é geralmente representado pela letra W, às vezes ele é representado pela letra grega .

Trabalho de uma Força Caso particular Trabalho de uma força constante no sentido do deslocamento. Neste caso, o trabalho pode ser escrito como: W = Fd

Trabalho de uma Força Trabalho de uma força constante no sentido contrário ao deslocamento. Caso particular Força Deslocamento Neste caso, o trabalho pode ser escrito como: W = - Fd

Neste caso, o trabalho é nulo. Trabalho de uma Força Trabalho de uma força constante perpendicular ao sentido do deslocamento. Caso particular Força Deslocamento Neste caso, o trabalho é nulo. W = 0

Trabalho de uma Força A força atua no sentido do deslocamento, ou tem uma componente no sentido do deslocamento( <90°, cos  >0) Positivo O TRABALHO PODE SER: A força atua em oposição ao sentido do deslocamento.(>90°, cos < 0) Negativo A força é perpendicular ao sentido do deslocamento do corpo,  = 90º; cos 90º = 0. Nulo

Exercícios pagina 131 Problemas Propostos 269, 271

Trabalho de uma Força Trabalho da Força Peso Uma força que merece uma atenção especial, ao realizar trabalho, é a Força da Gravidade. Considere um corpo que é abandonado de certa altura. Durante o movimento de queda temos um deslocamento para baixo e uma força, a gravidade, que também é direcionada para baixo. Sabemos que, se há uma força e um deslocamento do ponto de aplicação, haverá a realização de trabalho. Nesse caso o trabalho será determinado pelo produto da força da gravidade pela altura de queda do objeto:

Trabalho de uma Força Trabalho da Força Peso

Exercícios pagina 133 Problemas Propostos 278, 280 e 279