Ec Aula01x3 1

FÍSICA - I

Energia Cinética e Trabalho
Prof. M.Sc. Lúcio P. Patrocínio

Objetivos

Utilizar os conceitos de trabalho e energia cinética para avaliar o movimento de partículas. Física I - Prof. M.Sc. Lúcio P. Patrocínio

2

Trabalho
Trabalho de uma força constante (produto escalar)

W = F ⋅d
Podemos expressar o Trabalho físico como:

W = F ⋅ d ⋅ cos θ
• Trabalho Positivo
- 0º ≤θ <90º
• Trabalho Negativo
- 90º <θ ≤180º
• Unidade = Joule (J) = 1 N.m

Física I - Prof. M.Sc. Lúcio P. Patrocínio

3

Trabalho
Se existirem várias forças realizando trabalho, o trabalho total é obtido somando-se o trabalho de cada força.

F3

F2

F1

W = F1x ⋅ ∆x1 + F2 x ⋅ ∆x2 + ...

Fn

Física I - Prof. M.Sc. Lúcio P. Patrocínio

4

Trabalho
Se considerarmos que o corpo é uma partícula, os deslocamentos serão iguais.
O trabalho de várias forças será igual ao trabalho da força resultante.

F3

F2

W = F1x ⋅ ∆x + F2 x ⋅ ∆x + ...

F1

W = (F1x + F2 x + ...) ⋅ ∆x
W = Fres , x ⋅ ∆x

Fn
Física I - Prof. M.Sc. Lúcio P. Patrocínio

5

Trabalho
Exemplo 01
Enunciado

Uma força de 12 N é exercida sobre uma caixa a um ângulo θ = 20º.
A caixa se move uma distância de 3 m.
Determinar o trabalho realizado pela força sobre a caixa.
F

θ

∆x
Física I - Prof. M.Sc. Lúcio P. Patrocínio

6

Energia Cinética
Energia Cinética está associada ao estado de movimento de um objeto.

K=

1
⋅ m ⋅ v2
2

• Energia cinética é uma grandeza escalar.
• Sua medida também é em Joules.
• Um objeto em repouso possui energia cinética nula.

Física I - Prof. M.Sc. Lúcio P. Patrocínio

7

Energia Cinética
Exemplo 02
Enunciado

Uma mulher, cuja massa é de 50 kg, corre a 3,5 m/s. Determine o valor de sua energia cinética.

Física I - Prof. M.Sc. Lúcio P. Patrocínio

8

Teorema do Trabalho-Energia Cinética
O trabalho total realizado sobre uma partícula é igual à variação de sua energia cinética: W = ∆K = K f − K i

Física I - Prof. M.Sc. Lúcio P. Patrocínio

9

Energia Cinética
Exemplo 03
Enunciado

Um caminhão de 3000 kg deve