retas

Páginas: 5 (1082 palavras) Publicado: 25 de junho de 2013
Física 1
Profa. Rondes Ferreira da Silva
Fabricação Mecânica
FATEC - Mauá

Baseado no livro de D. Halliday, R. Resnick e J. Walker, “Fundamentos
de Física”, vol. 1, 7a. Edição, Ed. LTC, 2006.

ENERGIA POTENCIAL E
CONSERVAÇÃO DE ENERGIA
 Trabalho e energia potencial
 Forças conservativas e não-conservativas
 Independência da trajetória para o trabalho

de

forças conservativas Valores de energia potencial
 Energia potencial gravitacional e elástica
 Conservação da Energia Mecânica
2

Energia potencial






Energia potencial é uma forma de energia.
A energia potencial está associada a um arranjo de
objetos que exercem força entre si.
Exemplo:
Energia potencial gravitacional

◦ Sistema composto do objeto e da Terra
◦ Há uma força entre oobjeto e a Terra



Energia potencial elástica

◦ Sistema composto do objeto e a mola
◦ Há uma força oriunda da compressão ou expansão da
mola sobre o objeto e deste nela.
3

Energia Potencial e Trabalho


A variação de energia potencial, ∆U, é igual ao negativo do
realizado pela força.
∆U = -W U = -W
o A energia potencial gravitacional é igual ao negativo do trabalho
realizadopela força gravitacional sobre um objeto.
o A energia potencial elástica é igual ao negativo do trabalho
realizado pela força elástica sobre um objeto.



Um objeto é arremessado para cima. Enquanto ele sobe a força
gravitacional realiza um trabalho negativo sobre ele, diminuindo
sua energia cinética. Ganho de energia potencial.



Enquanto ele desce, a força gravitacional realiza umtrabalho
positivo sobre ele, aumentando sua energia cinética.
Diminuição de energia potencial.

4

Forças conservativas e não-conservativas
Consideremos que:
 Um sistema consiste em 2 ou mais objetos.
 Uma força atua entre um objeto do sistema,
se comporta como uma partícula, e o resto
do sistema.
 Quando a configuração do sistema varia, a
força
 realiza trabalho sobre o objeto(W1),
transferindo energia cinética, K, do objeto
para o resto do sistema em uma forma de
energia
5

Forças Conservativas
 Quando

a configuração do sistema se inverte, a
força inverte o sentido da transferência de energia,
realizando um trabalho W2 no processo.

 Em

uma situação em que sempre W1 = - W2
temos que:
• A outra forma de energia é energia potencial
• A força queatua é uma força conservativa

A

força gravitacional e a força elástica são forças
conservativas

 Há

energias potencial gravitacional e potencial
elástica.
6

Forças não-conservativas


Esta transferência de energia não pode ser
revertida. A energia térmica não pode ser
revertida para o bloco na forma de
energia cinética pela ação da força de
atrito.

A força de atritonão é conservativa.
 A energia térmica não é uma energia
potencial.


7

Independência da trajetória para o
trabalho de forças conservativas
Para verificar se uma força é conservativa:
Deixe a força atuar sobre uma partícula que se move em uma
trajetória fechada.
A força é conservativa se a energia total transferida da
partícula e para a partícula durante o percurso for nula.
Otrabalho resultante realizado por uma força conservativa
sobre uma partícula
que se move ao longo de qualquer percurso fechado é nulo.
movendo-se entre dois pontos não depende da trajetória
seguida pela partícula. Se há duas trajetórias que levam de a até
b, então
Wab,1 = Wab,2
8

Valores de Energia potencial


Uma força atua sobre o objeto e realiza trabalho. Então
a variação deenergia potencial é

Energia potencial
gravitacional

Energia potencial
elástica

9

Conservação da Energia Mecânica





Energia mecânica é a soma da energia cinética e energia
potencial dos objetos que compõem o sistema.
Emec = K + U
O que acontece com a energia mecânica quando somente
forças conservativas atuam sobre o sistema?
Quando uma força conservativa realiza...
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