Fisica aplicada

Páginas: 6 (1430 palavras) Publicado: 28 de agosto de 2013
1ª AULA: TRABALHO E ENERGIA
Em física, quando falamos em trabalho, estamos nos referindo a ação de uma
força sobre um corpo. Se a força for constante, o trabalho é o produto da força pelo
deslocamento do corpo. A energia de um corpo ou sistema está intrinsecamente
relacionada com o trabalho, pois quando há realização de trabalho, há transferência de
energia.

Trabalho de uma força
Umaforça realiza trabalho quando produz um deslocamento no corpo. Se a força
estiver sendo aplicada no mesmo sentido do movimento do corpo, o trabalho será
positivo. Se estiver sendo aplicada em sentido contrário, o trabalho será negativo.
Em termos matemáticos, a definição de trabalho é equivalente ao produto da
componente da força que produz o deslocamento pelo próprio deslocamento. Assim:

Emque
é a força que está sendo aplicada ao corpo.
é a componente da força que faz com que o corpo se desloque.
é o ângulo entre a direção da força e a direção do deslocamento.
é o deslocamento do corpo.
é o trabalho realizado pela força .
A unidade de trabalho no S.I. é o joule (J) e é equivalente ao produto da unidade
newton pela unidade metro:

Existe uma importante relação entre o trabalhorealizado sobre um corpo e a
variação da sua velocidade. De acordo com a segunda lei de Newton, a somatória das
forças externas que agem sobre um corpo é equivalente ao produto da sua massa pela
sua aceleração. Ou seja:

Se F for a componente da força que realiza trabalho, temos:

Se a aceleração for constante, podemos relacionar o deslocamento do corpo com
a variação da velocidade pelaequação de Torricelli:
1
Professor: Álvaro Emílio Leite
Disciplina: Física Aplicada

Vamos isolar o termo fator

em (III):

Agora vamos substituir o resultado em (II):

A energia cinética de um corpo é definida como

Logo, o trabalho total W que uma força F realiza sobre um corpo ou sistema é
igual a variação da sua energia cinética.

Esse resultado que acabamos de deduzir éconhecido como teorema da energia
cinética.
Exemplo 1
Dona Cida dirige seu carro, cuja massa é de 900kg, com velocidade de 72km/h.
Qual a energia cinética do carro em joules (J).
Resolução:
Primeiramente vamos transformar a velocidade de km/h para m/s.

A energia cinética de um corpo é calculada por

Assim:

2
Professor: Álvaro Emílio Leite
Disciplina: Física Aplicada

Exercício1Ricardo tem massa igual a 60kg e sua moto 200kg. Em determinado instante, ele
desenvolve com a moto a velocidade de 54km/h. Em que proporção a energia cinética
do conjunto moto-Ricardo aumenta se Ricardo dobrar a velocidade da moto?
Exercício 2
Luccas e Maria Eduarda estão apostando uma corrida. No instante Maria
Eduarda está com velocidade de 5m/s e a energia cinética de ambosé a mesma. Noinstante Maria Eduarda aumentou sua velocidade em 25%, enquanto a de Luccas
permaneceu a mesma. Com o aumento da velocidade de Maria Eduarda, os dois estão
com a mesma velocidade. Sabendo que a massa de Maria Eduarda é 40kg, qual a massa
de Maria Lucas?
Resolução:

Esta é também a velocidade de Maria
Eduarda nos instantes e . Assim:

Estudar exemplos sobre conservação da energia mecânicapassados em sala.

3
Professor: Álvaro Emílio Leite
Disciplina: Física Aplicada

2ª AULA: O CENTRO DE MASSA E SEU MOVIMENTO
Centro de massa
O centro de massa de um sistema de partículas pode ser pensado como o ponto
em que toda a massa do sistema está concentrada. Nem sempre ele coincide com o
centro geométrico do corpo ou sistema. Aliás, muitas vezes ele se encontra fora do
corpo.Exemplos:

alianç

Tábua
uniforme

cabide

a

Centro
de massa

Centro
de massa

Centro
de massa

Quando se tratar de um sistema formado por duas partículas, o centro de massa
estará em algum ponto localizado entre os centros de massa das duas partículas.
Considere dois corpos puntiformes dispostos sobre um eixo horizontal x.

𝑚

𝑚

𝐶𝑀
𝑥 𝐶𝑀

𝑥

𝑥

Se as massas
e...
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