ENERGIA As leis de Newton permitem analisar vários tipos de movimentos. Esta análise pode ser bastante complexa, necessitando de detalhes do movimento.

Apresentação em tema: "ENERGIA As leis de Newton permitem analisar vários tipos de movimentos. Esta análise pode ser bastante complexa, necessitando de detalhes do movimento."— Transcrição da apresentação:

1 ENERGIA As leis de Newton permitem analisar vários tipos de movimentos. Esta análise pode ser bastante complexa, necessitando de detalhes do movimento que são inacessíveis. Exemplo: qual é a velocidade final de um carrinho na chegada de um percurso de montanha russa? Despreze a resistência do ar e o atrito, e resolva o problema usando as leis de Newton.

2 ENERGIA Até agora abordamos o movimento dum corpo utilizando grandezas como posição, velocidade, aceleração e força Resolvemos anteriormente vários problemas de mecânica utilizando esses conceitos Investigaremos agora uma nova técnica para a análise dos problemas  inclui definições de algumas grandezas conhecidas mas que na física essas grandezas tem significados mais específicos do que na vida diária Começaremos o nosso estudo explorando o conceito de ENERGIA O termo energia é tão amplo que é difícil pensar numa definição concisa Devemos nos restringir a determinadas formas de energia, como a manifestada pelo movimento de um corpo, pela sua posição em relação a outros corpos, pela sua deformação, etc . Energia é um conceito que ultrapassa a mecânica de Newton  é relevante também na mecânica quântica, relatividade , electromagnetismo, etc. A conservação da energia total de um sistema isolado é uma lei fundamental da natureza

3 ENERGIA Importância do conceito de energia
Processos geológicos Balanço energético no planeta Terra Reações químicas Funções biológicas (máquinas nanoscópicas)  energia amarzenada e energia libertada Balanço energético no corpo humano SISTEMA Um conceito importante no estudo de energia é o conceito de SISTEMA  é um modelo de simplificação, em que focalizamos a nossa atenção numa pequena região do Universo e desprezamos os detalhes sobre o restante do universo fora do sistema

4 Trabalho realizado por uma força constante
Quando empurramos uma caixa e a mesa se desloca  nós realizamos um trabalho sobre a caixa  a força que exercemos sobre a caixa fez com que ela se movesse d Trabalho realizado por uma força constante O TRABALHO realizado por um agente ao exercer uma força constante sobre um sistema é m x O trabalho é uma grandeza escalar A unidade de trabalho no SI é o joule (J)

5 ENERGIA CINÉTICA A energia cinética K é a energia associada ao estado de movimento de um corpo A energia cinética de uma partícula de massa m em movimento com uma velocidade escalar v é A energia cinética é uma grandeza escalar A unidade da energia cinética no SI é o joule (J)

6 “Realizar trabalho”, portanto, é transferir energia
TRABALHO E ENERGIA CINÉTICA Da segunda lei de Newton m x O lado esquerdo da expressão representa a variação da energia cinética do corpo e o lado direito é o trabalho realizado pela força sobre o corpo “Realizar trabalho”, portanto, é transferir energia

7 TEOREMA DO TRABALHO E DA ENERGIA CINÉTICA
A definição mais geral de trabalho corresponde ao trabalho realizado por uma força variável Seja a força resultante que atua sobre uma partícula de massa m Integrando entre o estado inicial e o estado final esse resultado é conhecido como teorema do trabalho e da energia cinética Quando é feito um trabalho sobre um sistema e a única mudança no sistema é em sua velocidade escalar, o trabalho feito pela força resultante é igual à variação da energia cinética do sistema

8 Exemplo: Trabalho de uma força constante: a força gravitacional na superfície da Terra
Se o corpo se eleva duma altura d : o sinal negativo indica que a força gravitacional retira a energia mgd da energia cinética do objeto durante a subida. Agora vamos deteminar qual é o trabalho realizado pela força peso sobre um corpo de 10.2 kg que de cai 1.0 m de altura? Qual é a velocidade final do corpo, se ele parte do repouso?