Energia mecanica

ENERGIA MÊCANICA E SUA CONSERVAÇÃO

As energias que vamos trabalhar são:

ENERGIA CINÉTICA

Unidade no SI - J (joule)

m – massa (kg) v – velocidade (m/s) EC – energia cinética (J)

MODELO I

Um corpo de massa 5 kg parte do repouso, no instante t= 0s, sob a ação de uma força constante e paralela à trajetória e após 10 s adquire a velocidade de 72 km/h. Determine: a) a energia cinética no instante t = 0 s e t’ = 10 s; b) o trabalho no intervalo de 0s a 10 s.

PROCEDIMENTO

1) Calcule a energia cinética no instante t = 0 s e t’ = 10s, utilizando

.

2) Calcule o trabalho utilizando

.

RESOLUÇÃO: 1 e 2

a)

J ( parte do repouso V = 0)

J

b)

= 1000 J – 0 J = 1000 J

ENERGIA POTENCIAL GRAVITACIONAL

Unidade no SI - J (joule)

m – massa (kg)

g – aceleração da gravidade (m/s2) h – altura(m) EPG – energia potencial gravitacional (J)

MODELO II

Uma bola de borracha, de massa 50 g, é abandonada de um ponto A situado a uma altura de 5,0 m e, depois de chocar-se com o solo, eleva-se verticalmente até um ponto B, situado a 3,6 m. Considere a aceleração da gravidade local da gravidade 10 m/s2. Determine a energia potencial gravitacional da bola nas posições A e B, adotando o solo como o ponto de referência.

PROCEDIMENTO:

1) Esquematize o enunciado 2) Calcule: a) a energia potencial gravitacional no ponto A utilizando EP = m.g.h. b) a energia potencial gravitacional no ponto B utilizando EP = m.g.h.

RESOLUÇÃO: 1 e 2

a)

= 0,05. 10.5 = 2,5 J

b)

= 0,05. 10. 3,6 = 1,8 J

ENERGIA POTENCIAL ELÁSTICA

Unidade no SI - J (joule)

k – constante elástica da mola (N/m) x – deformação da mola (m) EPEL – energia potencial elástica (J)

MODELO III

É dada uma mola de constante elástica dimensionada em 20N/m deformada em 40 cm. Determine a energia potencial elástica armazenada.

PROCEDIMENTO:

1) Anote a deformação da mola x em metro.

2) Utilize a fórmula da energia elástica

RESOLUÇÃO: 1 e 2

x = 40