Revisão de Física Avançada 1 - Energia e Trabalho

[LEGENDA AUTOMÁTICA] não só existem vários tipos de energia como a energia pode ser transferida entre objetos e sistemas através da realização de trabalho o qual você tem uma certa quantidade de energia adquirida ou fornecida para outro objeto ou sistema ou seja o trabalho vai ser a variação de um tipo de energia em outro a energia conservada o que significa que ela não pode ser criada nem destruída e quais tipos de energia nós temos vamos apresentar três tipos de energia que são conservativa e uma que é dissipar ativa a energia cinética que é devida ao movimento é um meio da massa ea velocidade do objeto ao quadrado a energia potencial gravitacional que é devido à altura que ela tem em relação à terra e essa altura pode ser arbitrária ou seja você pode colocar o sexto andar por exemplo como sendo zero e trabalhar dentro do seu sexto andar e abandonar objetos dentro de se andar comparando o chão como sendo a sua altura 0 a energia potencial elástica a energia contida numa bola é um meio da constante alasca da mola vezes xx não é o comprimento da mola e se o quanto a mola está comprimida ou o quanto ela está estendida o que nós chamamos de energia mecânica do sistema é a soma da energia cinética mas energia potencial gravitacional mas a energia potencial alasca se o sistema for conservativo se não houver trabalho de nenhuma força externa estas energias se transformam entre elas ea energia mecânica total do sistema é com reservado parte da energia pode ser perdida através de energia térmica uma das maneiras através do atrito cinético que é dado pela força do atrito cinético vezes o deslocamento vamos ver uma questão que fala sobre essa transformação de um tipo de energia em outro bloco com velocidade inicial diferente de zero escorrega de uma plataforma para outra cuja altura é maior considere que o atrito a resistência do ar são desprezíveis pelo princípio de conservação de energia ou ao comportamento de energia mecânica total do sistema ou seja você tem mg mecânica aqui nós vamos ter apenas energia cinética mas energia potencial gravitacional e vemos que esse bloco ao subir ele perde energia cinética mas ao mesmo tempo que ele ganha altura ele ganha energia potencial gravitacional ou seja como uma se transforma na outra ea outra se transforma em uma ou seja se for o caso contrário o cdc essa plataforma a soma das duas constantes de energia mecânica total do sistema se não houver um trabalho externo atuando no sistema agora ele pede se considerarmos o sistema consistindo apenas pelo bloco hora do ponto de vista do bloco edhi sopa eu tinha energia cinética e agora a minha energia cinética desapareceu a menezes cinética diminuiu ora alguma coisa aconteceu realmente um trabalho externo pois agora estamos consideram na terra como um elemento externo ao sistema o trabalho externo retirou a energia cinética desse bloco ou seja podemos considerar a terra como um elemento externo ao sistema quando consideramos ela como elemento interno ao sistema uma energia se transformar na outra e energia mecânica se conserva quando consideramos a terra como um elemento externo ela faz um trabalho externo ea energia cinética do bloco diminui trabalho o que realiza trabalho o trabalho por exemplo se você pega um bloco e levanta ele do chão realizando um trabalho de dez juízes significa que sua energia potencial gravitacional aumentou em 10 julho ou seja você realizou um trabalho de 10 júris o bloco adquiriu 10 juros de energia potencial gravitacional e o trabalho realizado pela terra sobre o bloco é negativa uma vez que a força gravitacional é para baixo e você levantou o bloco o trabalho pode ser considerado como uma variação de energia na outra mas também pode ser calculado como força vez do acampamento vezes o cosseno do teto você tem o deslocamento e você tem um ângulo e o trabalho é realizado na direção do deslocamento embora o trabalho não seja um vetor ele pode ser positivo ele pode ser negativo pode ser até zero ou seja se a força foi na direção do deslocamento o trabalho é positivo se a força for contrária ao deslocamento o trabalho é negativo e se a força foi ridicularizado ao deslocamento o trabalho é 01 bloco de massa e miss colega para baixo sobre a rampa sem atrito a partir de altura h e o ângulo 2 tenta outro bloco de massa 2m de altura h e o ângulo teta mostrado segura compare o trabalho realizado pela força gravitacional em ambos os casos ora o trabalho vai ser o trabalho da força gravitacional ou seja o trabalho vai ser como a altura é a mesma a aceleração da gravidade mesmo vemos que o trabalho para de seu bloco de 2 m é duas vezes maior do que o trabalho para descer o bloco dessa altura h&m portanto até realiza mais trabalho sobre o bloco de 2 m princípio da energia e trabalho qual o princípio e energia trabalho se você tem várias forças atuando no bloco eles estão realizando vários trabalhos mas a soma de todos esses trabalhos vai resultar na variação da energia cinética do sistema ou seja se você tem que o trabalho está avaliando a energia cinética o trabalho total realizado vai ser a variação dessa energia cinética trabalho total vai ser a soma de todos os trabalhos realizados um bloco de quatro quilogramas está com a velocidade inicial de seis metros por segundo para a esquerda tem quatro quilogramas seis metros por segundo para a esquerda e avós resultante que atua nele faz com que ele esteja agora com a velocidade de 4 metros por segundo para a direita ou seja tem uma velocidade menor significa que ele perdeu energia cinética a energia cinética ela não depende do sinal para onde ele está indo apenas do módulo da velocidade a energia cinética é dado por meio de m ao quadrado o sinal vai embora portanto o que aconteceu você tem um trabalho que é a variação da energia cinética que vai ser a energia cinética final - a energia cinética inicial a energia cinética final vai ser um meio de quatro quilogramas vezes quatro metros por segundo tudo ao quadrado - a energia cinética inicial que é um de quatro quilogramas vezes seis metros por segundo ao quadrado isso vai dar menos 40 jules ou seja o trabalho realizado foi de menos 40 juiz o trabalho como a área sobre a curva do gráfico da força pelo deslocamento não é força pelo tempo o segundo tempo seria um impulso pelo deslocamento às vezes a força é variada quando a força sua variada nós calculamos o trabalho pela área a área estiver acima ela é positiva se ela estiver abaixo do eixo do deslocamento ela é negativa então vamos ver uma questão que resolve um problema que envolve a área um bloco inicialmente 1 x 0 segundo a direita tem uma força atuando sobre ele na direção horizontal como mostrado na figura abaixo no sentido da direita é considerada como positiva em qual posição diferente de zero o bloco estará novamente com a velocidade de cinco metros segundo ele estava com 5 metros por segundo para a direita e volta a ter cinco metros por segundo para a direita significa que a variação da energia cinética 0 ou seja como o trabalho é a variação da energia cinética o trabalho é zero então nessa primeira parte nós temos um trabalho negativo dado pela área desse triângulo que é um meio da base altura ou seja vai ser um meio de três metros vezes menos seis mil tons isso vai resultar em nove juízes negativos então o trabalho foi negativo em 9 de julho nós queremos que o trabalho seja 0 então vamos ver o que acontece com essa área aqui que é positiva a base que é dois metros nós temos altura que é 4 mil tons e temos na área de um triângulo portanto 2 vezes 4 sobre dois ou seja nós temos quatro júris positivos então dos nove juros negativos que nós tínhamos nós agora somos quatro júris e ficamos com menos cinco júris negativos ainda hora para tornar isso 0 vamos acrescentar mais um metro andando mais um metro nós temos agora um retângulo a área é um metro 4 mil tons ou seja 14 newtons vai dar quatro juízes que nós tínhamos agora somado com quatro júris vamos ter menos um obviamente não vamos andar mais um metro pois se andarmos mais um metro vamos tirar mais quatro apenas positivo que vai ser um quarto dessa distância total portanto essa área aqui vai ser de 1 julho ou seja esse um júri vai fazer com que o trabalho total realizado entre zero e um pouco mais do que 66 mais um quarto seja exatamente 0 portanto para que o trabalho total seja 0 ele deve estar num ponto entre seis e sete metros aqui é os seis metros potência que significa potência potência a realização do trabalho tempo ou seja quanto mais trabalho você realiza mais potência você tem menos tempo você leva para realizar esse trabalho mais potência você tem ou seja o trabalho é diretamente proporcional à potência e o tempo é inversamente proporcional potência ou seja quanto mais trabalho mais potência quanto mais tempo menos potência também pode ser classificado como o quanto você transformou uma energia na outra pelo tempo a unidade da potência é ótimo e julho por segundo e não é um vetor vamos ver um exemplo que aborda esse tema um bloco de massa m desliza até o chão por uma rampa sem atrito de altura h e ângulo 2 tenta outro bloco de massa m escorrega sem atrito até o chão por outra rampa de altura h ea horizontal qual a relação entre as potências pela força gravitacional sobre os blocos para cada rampa ora a potência é o trabalho pelo tempo o trabalho vai ser o trabalho da força gravitacional mgh sobre o tempo a altura é igual para os dois da terra os dois também é igual os dois então aqui tudo é igual o trabalho é realizado é igual agora quem é que vai ter mais potência menor ele vai ter uma aceleração menor portanto vai levar mais tempo para descer a rampa neste caso aqui como ângulo é maior a aceleração é maior por tanto tempo é menor como o tempo é inversamente proporcional à potência quanto menor o tempo maior a potência portanto a potência será maior para o plano inclinado de ângulo de 2 tenta