Me deu um Matemática!

Transcrição

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2 O conceito popular Tenho que fazer um trabalho de Me deu um Matemática! trabalhão fazer meu pai emprestar o carro! Eu trabalho 8 horas por dia!

3 O conceito físico de trabalho difere da ideia que popularmente se tem dele. Na Física, o conceito de trabalho é mais restrito por estar associado à Força e Deslocamento.

4 Veja o exemplo: Uma caixa desliza num plano horizontal sem atrito sob a ação de uma força F de intensidade 60 N. Determine o trabalho dessa força em um deslocamento de 12 m, no mesmo sentido da força.

5 OBSERVAÇÕES: I-Quandoodeslocamentoeaforçaforemperpendiculares ente si, ou seja, formando um ângulo de 90º, o. Na figura, embora a mala esteja deslocando-se para a direita com certa velocidade, a força não realiza trabalho. Observe que a Força é perpendicular à velocidade. II- Quando a força e o deslocamento têm o mesmo sentido, dizemos que o III- O quando a força e o deslocamento têm sentidos opostos. Um bom exemplo de trabalho resistente é o trabalho realizado pela força de atrito, visto que ela sempre atua no sentido oposto ao movimento.

6 Se representarmos graficamente a intensidade de uma força em função do deslocamento, teremos os diagramas a seguir.

7 Na figura abaixo, as três bolas são idênticas e posicionadas na mesma altura em relação ao solo. Neste caso, o trabalho realizado pelo Peso é o mesmo e independe da trajetória.

8 Um homem levanta uma caixa de massa 8 kg a uma altura de 2m em relação ao solo, com velocidade constante. Sabendo que g = 10 m/s², determine o módulo do trabalho realizado pela força peso.

9 Potência é a grandeza escalar que mede a rapidez com que determinado trabalho é realizado.

10 No Sistema Internacional (SI), a unidade de potência que é 1 J/s, recebeu o nome de watt (W).

11 1- Um elevador, com massa total de 500 kg, sobe 30 metros de altura no intervalo de tempo de 1 minuto. Sendo g = 10 m/s², qual a intensidade da: a) Velocidade média na subida? b) Potência média desenvolvida pelo elevador? 2 C l l tê i édi d l id 2- Calcule a potência média desenvolvida por uma pessoa que eleva a 20 m de altura, com velocidade constante, um corpo de massa 5kg em 10s. Dado g = 10 m/s².

12 Todas as vezes que uma máquina realiza um trabalho, parte de sua energia total é dissipada, seja por motivos de falha ou até mesmo devido ao atrito. Assim, o rendimento, ou eficiência de uma máquina será a medida do aproveitamento da potência total recebida.

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14 O rendimento (ou eficiência) da máquina será calculado pela expressão: O rendimento η (éta) é adimensional, mas pode ser expresso em porcentagem

15 Veja os exemplos: 1- Qual o rendimento de um motor que recebe a potência de 300 W, durante 1 minuto, e realiza um trabalho de 4320J? 2- O rendimento de uma máquina é de 80%. Sabendo que ela realiza um trabalho de 1000 J em 20s, determine a potência total consumida pela máquina.

16 Exercícios 3- (UF-PI) Um menino de 40 kg de massa sobe 25 degraus de uma escada em 20 s. Se cada degrau tem 0,20 m de altura e g = 10 m/s², determine a potência útil dos músculos do menino nessa operação, em watts. 4- Um dispositivo consome 1000 W realizando um trabalho de 3200 J em 4 s. Determine o rendimento desse dispositivo. 5- Um motor cujo rendimento é 80 % está fornecendo potência útil de 1200 W. Qual é a potência total consumida por esse motor? 6- (MED. SANTOS-SP) Para arrastar um corpo de 100 kg entre dois 6 (MED. SANTOS SP) Para arrastar um corpo de 100 kg entre dois pontos, com movimento uniforme, um motor de potência igual a 500 W opera durante 120 s. Determine o trabalho motor realizado, em joules.

17 Exercícios 7- O pêndulo simples da figura ao lado é abandonado no ponto A. O fio tem comprimento 2,0 m.a massa pendular é 0,5 kg. Adotando 10 m/s², determine o trabalho da força peso no deslocamento de A para B. 8- Um motor elétrico consome uma potência de 600 W. Dessa potência, apenas 450 W são utilizados na tarefa para a qual ele foi destinado. Qual é a potência dissipada? Qual é o rendimento do motor?

18 Fim!