Sumário. Energia em movimentos. A Energia de Sistemas em Mov. de Translação 20/05/2015

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1 Sumário Unidade temática 2 A energia de sistemas em movimento de translação. - Teorema da energia cinética. A força com que a Terra atrai os corpos realiza trabalho. - Trabalho realizado pelo peso dum corpo no movimento horizontal e no movimento vertical. - Trabalho realizado pelo peso dum corpo quando desce num plano inclinado. Energia cinética A definição de energia cinética aplica-se tanto a partículas materiais como a corpos sólidos e indeformáveis, quando estes se deslocam com movimento de translação. 1

2 Teorema da energia cinética A energia transferida para um corpo sob a forma de trabalho é transformada em energia cinética ou em energia potencial. Assim, a variação da energia cinética num sistema com movimento de translação está relacionada com o trabalho realizado por todas as forças que atuam no sistema através do Teorema da Energia Cinética. Teorema da energia cinética A partir do Teorema da Energia Cinética pode concluir-se que: se há aumento da energia cinética o trabalho realizado pela força resultante é positivo; se há diminuição da energia cinética o trabalho realizado pela força resultante é negativo; se o movimento é uniforme a força resultante não realiza trabalho. 2

3 Força gravítica Define-se força gravítica, a força com que a Terra atrai um corpo. A força gravítica é dada por: g = 9,8 N/kg Esta grandeza vetorial apresenta direção vertical, sentido de cima para baixo e ponto de aplicação no centro de massa do corpo. A força gravítica pode ser, também, chamada de peso. O peso é dado por: O trabalho realizado pelo peso Será que o peso realiza trabalho? Para que uma força realize trabalho é necessário que, ao atuar num dado corpo, o faça deslocar. De acordo com esta indicação, o peso é uma força que pode realizar trabalho, dado pela seguinte expressão: 3

4 O trabalho realizado pelo peso Consoante a direção e o sentido do deslocamento em relação ao peso do corpo, o trabalho realizado pelo peso pode ser classificado como nulo, potente ou resistente. Trabalho realizado por um corpo que se move na horizontal Quando um corpo se movimenta num plano horizontal o seu peso é uma força perpendicular ao deslocamento. 4

5 Trabalho realizado por um corpo que se move na vertical Num percurso vertical, no sentido descendente, o trabalho realizado pelo peso é dado por: Trabalho realizado por um corpo que se move na vertical 5

6 Trabalho realizado por um corpo que se move na vertical Num percurso vertical, no sentido ascendente, o trabalho realizado pelo peso é dado por: Trabalho realizado por um corpo que se move na vertical 6

7 Trabalho realizado pelo peso dum corpo quando desce num plano inclinado O plano inclinado é uma superfície plana e inclinada que forma um ângulo inferior a 90⁰ com a horizontal. F P R x Px P sin Com que velocidade chega ao solo um corpo abandonado duma altura h, desprezando a resistência do ar? O teorema da energia cinética permite responder a esta questão: A velocidade com que um corpo chega ao solo independe da massa do corpo. 7

8 Com que velocidade chega ao solo um corpo abandonado duma altura h, num plano inclinado, desprezando as forças dissipativas? d = distância percorrida no plano A velocidade com que um corpo chega ao solo independe da massa do corpo. TPC Exercícios que ficarem por fazer da APSA - Aplicações da pág A Energia de Sistemas em Movimento de Translação 8