Energia

Universidade Anhembi Morumbi

Trabalho de Fisica Geral

Engenharia Civil

Andrew
Carolina Kelm Ferdinando 20333729
Fernando Kan Golcman
Thais Meneguello de Aguiar 20252624

Prof. Carlos Armando Chohfi
Maio 2013

Introdução

Índice

1. Forças conservativas

Definimos forças conservativas como sendo aquelas que não modificam a energia mecânica do sistema. É possível estabelecer uma classificação para os diversos tipos de forças através dos efeitos provocados por cada uma sobre a energia mecânica dos corpos. Por exemplo, a força peso tem a propriedade de transformar a energia potencial gravitacional em energia cinética. A força de uma mola pode transformar a energia elástica em energia cinética .Num sentido mais geral, uma força é conservativa somente pode ser expressa como o gradiente de uma função escalar, chamada de energia potencial.
O termo conservativa vem do fato de que, em se levando, por um caminho arbitrário, um objeto sujeito a essa força de um ponto A a um ponto B, e retornando então ao ponto A por alguma outra trajetória qualquer, não haverá perda da energia total - em qualquer caminho fechado, o trabalho dessa força será nulo. O trabalho de uma tal força entre dois pontos A e B quaisquer depende apenas do valor que a energia potencial associada assume em A e B. As forças conservativas mais familiares são a gravitacional, a elétrica e a elástica.

1.1 Teorema do trabalho e energia potencial

O teorema do trabalho e a energia potencial dá-se pela seguinte expressão:

onde U(s) é uma primitiva da função Ft definida por:

Exemplo de energia potencial e energia mecânica
Já que a derivada de uma primitiva dá a função original. A segunda propriedade importante é que a partícula nunca poderá estar numa posição onde a energia mecânica seja seja menor que a energia potencial, já que é igual à energia cinética, que é sempre positiva ou nula. Aplicando essas propriedades ao exemplo no gráfico, vemos que nos intervalos - 2 < s < - 1 e 2 < s < 5