Trabalho, Energia e sua Conservação. Condigital: Mídias Digitais para a Educação

Transcrição

1 Trabalho, Energia e sua Conservação Condigital: Mídias Digitais para a Educação

2 CONTEXTO

3 Quando tens trabalho o que dizes? Que o suor que da tua fronte escorreu, E que valeu a alegria do pão compatilhado. E quando ergues aquele fardo, leve ou tão pesado,

4 Por uma altura h, Pensas que ainda assim trabalho realizaste? Pois em Física é diferente: Não existe trabalho T sem força F, vezes o deslocamento d,

5 Perpendiculares entre si. E tudo o que anda sem a velocidade alterar, ou que parado está, A esse trabalho não se pode pagar, pois que é nulo. E tem mais: do ângulo o Trabalho ainda depende,

6 Não assim de um jeito qualquer, Mas de um cosseno que arrepia a galera do deixa pra lá... Ainda tem Energia pra considerar. Cinética mais Potencial, na Mecânica está,

7 E se uma aumenta a outra logo diminui. Mas, coisa estranha: No final, caso ideal, são sempre iguais, ainda que diferentes. Dá pra encarar?

8 Desafios

9 Bloco

10 Dinamômetro

11 Angulômetro

12 DESAFIO 1 F

13 DESAFIO 1 F Apesar da força F aplicada ao bloco, este não entra em movimento.

14 DESAFIO 1 F Apesar da força F aplicada ao bloco, este não entra em movimento. Esse é o resultado que você esperava?

15 DESAFIO 2 F Agora vamos deslocar o corpo de 20 cm, aumentando a força F até que a resultante das forças agentes no bloco tenha intensidade de 0,2 N.

16 DESAFIO 2 F Qual o trabalho realizado pela força resultante nesse deslocamento?

17 DESAFIO 3 Vamos estudar as energias mecânicas e a sua conservação

18 DESAFIO 3 Abandonando o carrinho no alto do plano inclinado, o mesmo desce o plano e após chocar-se contra a mola ele retorna a uma altura menor que a inicial.

19 DESAFIO 3 Quais são os tipos de energia mecânicas envolvidas no caso?

20 Produção de conhecimento

21 DESAFIO 1 F at F Apesar da força F aplicada ao bloco, o mesmo permanece em repouso, pois, a força resultante é nula devido a força de atrito F at que age em sentido oposto a força F.

22 De acordo com a 1ª lei de Newton: Força resultante nula sobre um corpo resulta no equilíbrio do mesmo, no caso, equilíbrio estático que é o repouso.

23 DESAFIO 2 F Qual o trabalho realizado pela força resultante de 0,2 N num deslocamento de 20cm (0,2 m) LEMBRETE: τ =

24 DESAFIO 2 F Qual o trabalho realizado pela força resultante de 0,2 N num deslocamento de 20cm (0,2 m) LEMBRETE: τ = F.

25 DESAFIO 2 F Qual o trabalho realizado pela força resultante de 0,2 N num deslocamento de 20cm (0,2 m) LEMBRETE: τ = F ΔS

26 DESAFIO 2 F Qual o trabalho realizado pela força resultante de 0,2 N num deslocamento de 20cm (0,2 m) LEMBRETE: τ = F ΔS cosθ

27 DESAFIO 2 F Qual o trabalho realizado pela força resultante de 0,2 N num deslocamento de 20cm (0,2 m) LEMBRETE: τ = F ΔS cosθ no caso ϴ = 0 o e cos 0 o =1, resulta:

28 DESAFIO 2 F Qual o trabalho realizado pela força resultante de 0,2 N num deslocamento de 20cm (0,2 m) LEMBRETE: τ = F ΔS cosθ no caso ϴ = 0 o e cos 0 o =1, resulta: τ =

29 DESAFIO 2 F Qual o trabalho realizado pela força resultante de 0,2 N num deslocamento de 20cm (0,2 m) LEMBRETE: τ = F ΔS cosθ no caso ϴ = 0 o e cos 0 o =1, resulta: τ = F

30 DESAFIO 2 F Qual o trabalho realizado pela força resultante de 0,2 N num deslocamento de 20cm (0,2 m) LEMBRETE: τ = F ΔS cosθ no caso ϴ = 0 o e cos 0 o =1, resulta: τ = F ΔS

31 DESAFIO 2 F No caso τ = F ΔS. Substituindo os valores de F =0,2 N e ΔS = 0,2 m, temos : τ = 0,2 0,2 = 0,04 J O trabalho da força resultante nesse deslocamento foi de 0,04 J

32 DESAFIO 2 F No caso τ = F ΔS. Substituindo os valores de F =0,2 N e ΔS = 0,2 m, temos : τ = 0,2 0,2 = 0,04 J O trabalho da força resultante nesse deslocamento foi de 0,04 J

33 DESAFIO 2 F No caso τ = F ΔS. Substituindo os valores de F =0,2 N e ΔS = 0,2 m, temos : τ = 0,2 0,2 = 0,04 J O trabalho da força resultante nesse deslocamento foi de 0,04 J

34 DESAFIO 2 F No caso em que o ângulo ϴ = 90, como cos 90 = 0, trabalho da força resultante nesse deslocamento será igual a zero.

35 DESAFIO 3 No início, quando altura é máxima, a energia potencial gravitacional é máxima, pois,

36 DESAFIO 3 No início, quando altura é máxima, a energia potencial gravitacional é máxima, pois, E p = onde: E p = energia potencial gravitacional

37 DESAFIO 3 No início, quando altura é máxima, a energia potencial gravitacional é máxima, pois, E p = m onde: E p = energia potencial gravitacional m = massa do carrinho

38 DESAFIO 3 No início, quando altura é máxima, a energia potencial gravitacional é máxima, pois, E p = mg onde: E p = energia potencial gravitacional m = massa do carrinho g = aceleração da gravidade local

39 DESAFIO 3 No início, quando altura é máxima, a energia potencial gravitacional é máxima, pois, E p = mgh onde: E p = energia potencial gravitacional m = massa do carrinho g = aceleração da gravidade local h = altura relativa

40 DESAFIO 3 Abandonado o carrinho desce o plano inclinado com a velocidade crescente e consequentemente a sua energia cinética aumenta, pois, E c = mv 2 /2 onde: E c = energia cinética m = massa do carrinho v = velocidade do carrinho

41 DESAFIO 3 Abandonado o carrinho desce o plano inclinado com a velocidade crescente e consequentemente a sua energia cinética aumenta, pois, E c = mv 2 /2 onde: E c = energia cinética m = massa do carrinho v = velocidade do carrinho

42 DESAFIO 3 Abandonado o carrinho desce o plano inclinado com a velocidade crescente e consequentemente a sua energia cinética aumenta, pois, E c = mv 2 /2 onde: E c = energia cinética m = massa do carrinho v = velocidade do carrinho

43 DESAFIO 3 Abandonado o carrinho desce o plano inclinado com a velocidade crescente e consequentemente a sua energia cinética aumenta, pois, E c = mv 2 /2 onde: E c = energia cinética m = massa do carrinho v = velocidade do carrinho

44 DESAFIO 3 Abandonado o carrinho desce o plano inclinado com a velocidade crescente e consequentemente a sua energia cinética aumenta, pois, E c = mv 2 /2 onde: E c = energia cinética m = massa do carrinho v = velocidade do carrinho

45 Pelo exposto podemos concluir que enquanto o carrinho desce a rampa, a energia potencial diminui e a energia cinética aumenta.