Dinâmica de um Ponto Material: Trabalho e Energia Cap. 14

Apresentação em tema: "Dinâmica de um Ponto Material: Trabalho e Energia Cap. 14"— Transcrição da apresentação:

1 Dinâmica de um Ponto Material: Trabalho e Energia Cap. 14
MECÂNICA - DINÂMICA Dinâmica de um Ponto Material: Trabalho e Energia Cap. 14

2 Estudar problemas que envolvem potência e rendimento.
Objetivos Desenvolver o princípio do trabalho e energia e aplicá-lo à solução de problemas que envolvem força, velocidade e deslocamento. Estudar problemas que envolvem potência e rendimento. Introduzir o conceito de força conservativa e aplicar o teorema da conservação da energia para resolver problemas de dinâmica.

3 14.4 Potência e Rendimento Potência é definida como a quantidade de trabalho realizado numa unidade de tempo.

4 Um cv equivale a 735.5 W ((75 kg)*(9.807 m/s2)*(1 m)/(1 s))
14.4 Potência e Rendimento A unidade de potência no SI é o watt (W) e equivale ao produto da unidade de força (N) pela unidade de velocidade (m/s): 1 W = 1 N.m/s = 1 J/s. A unidade de potência no FPS é o horsepower (hp) e equivale ao produto da unidade de força (lb) por 550 unidades de velocidade (pés/s): 1 hp = 550 lb.pés/s. Um hp equivale a W. Um cv equivale a W ((75 kg)*(9.807 m/s2)*(1 m)/(1 s))

5 14.4 Potência e Rendimento Rendimento é definido como a razão entre a potência útil de saída produzida por uma máquina e a potência de entrada que lhe é fornecida. Se o fornecimento de energia à máquina ocorre durante o mesmo intervalo de tempo em que se dá a sua remoção, então o rendimento pode ser expresso como:

6 Exemplo 14.7

7 Exemplo Solução

8 Exemplo Solução slugs

9 Exemplo Solução slugs

10 Exemplo Solução slugs

11 Exemplo Solução slugs

12 Estudar problemas que envolvem potência e rendimento.
Objetivos Desenvolver o princípio do trabalho e energia e aplicá-lo à solução de problemas que envolvem força, velocidade e deslocamento. Estudar problemas que envolvem potência e rendimento. Introduzir o conceito de força conservativa e aplicar o teorema da conservação da energia para resolver problemas de dinâmica.

13 14.5 Forças Conservativas e Energia Potencial
Força Conservativa. Quando o trabalho realizado por uma força sobre um ponto material que se move de um ponto a outro independe da trajetória seguida pelo ponto material, então diz-se que a força é conservativa. Exemplos de forças conservativas são a força da gravidade e a força exercida por uma mola. Força de atrito não é conservativa pois o trabalho depende da trajetória. Trajetórias mais longas implicam em trabalhos maiores realizados. Energia Potencial. Energia potencial é a capacidade de realização de trabalho, estando associada à posição do ponto material. É a medida da quantidade de trabalho que pode ser realizada por uma força conservativa de uma dada posição até uma referência fixa. São importantes as energias potenciais devidas a gravidade (peso) e a uma mola elástica.

14 14.5 * - Energia Potencial Gravitacional
Energia Potencial Gravitacional (para uma referência escolhida arbitráriamente)

15 14.5 * - Energia Potencial Elástica
Energia Potencial Elástica (quando uma mola é comprimida ou distendida)

16 14.5 * - Função Potencial

17 14.6 Conservação da Energia

18 Exemplo 14.9

19 Exemplo Solução 78480 N

20 Exemplo Solução

21 Exemplo Solução 78480 N

22 Exemplo 14.10

23 Exemplo Solução

24 Exemplo Solução