Física - Energia Cinética e Potencial

Teoria e Questões de Energia através de artigo e vídeo. Parte I

 

Parte II

 

Parte III

 

Parte IV

 

ENERGIA

 

1)Teorema da Energia Cinética

 - Considere a figura abaixo:

 

• A variação da energia cinética de um ponto material é medida pelo trabalho da resultante das forças entre os pontos considerados.

 

Energia cinética em A = E_cA   Energia cinética em B = E_cB

t = E_cB – E_cA = ΔE_c

 

Obs.: a energia cinética aumenta quando o trabalho é motor, ou seja, a força resultante é favorável ao deslocamento aumentando a velocidade.

Obs.: a energia cinética diminui quando o trabalho é resistente, ou seja, a força resultante é oposta ao deslocamento, diminuindo a velocidade.

 

Exercícios de aplicação

1) Um corpo de 10 kg parte do repouso sob a ação de uma força constante paralela à trajetória e 5 s depois atinge 15 m/s. Determine sua energia cinética no instante 5 s e o trabalho da força, suposta única, que atua no corpo no intervalo de 0 s a 5 s.

a) 1.125 J

b) 1.000 J

c) 1.138 J

d) 1.236 J

e) 1.871 J

2) Uma bala de 10 gramas atinge normalmente um obstáculo, com velocidade igual a 600 m/s e penetra 20 cm no mesmo, na direção do movimento. Determine a intensidade da força de resistência oposta, pela parede, à penetração, suposta constante.

a) 8.000 N

b) 7.000 N

c) 9.000 N

d) 5.000 N

e) 6.000 N

 

 2) Energia Potencial

Consideramos duas energias potenciais:

 

• Energia potencial gravitacional (associada ao trabalho do peso)

   

• Energia potencial elástica (associada ao trabalho da força elástica)

 

 

Energia potencial gravitacional = E_p = P h = mgh

 

Energia potencial elástica = E_p = kx²/2

 

 3) Conservação da Energia Mecânica

 

• A Energia Mecânica permanece constante na ausência de forças dissipativas, apenas se transformando em suas formas cinética e potencial.

 

E_mec = E_p + E_c

 

 Exercícios de aplicação

1) Um bloco de massa m = 4 kg e velocidade v = 0,5 m/s choca-se com uma mola de constante elástica k = 100 N/m. Não há atrito entre o bloco e a superfície de contato. Determine a máxima deformação que a mola experimenta.

 

a) 15 cm

b) 10 cm

c) 20 cm

d) 18 cm

e) 12 cm

 

4) Princípio da conservação da energia

•  A energia não pode ser criada ou destruída, mas unicamente transformada. O aparecimento de certa energia é sempre acompanhado do desaparecimento de outra forma de energia em quantidade igual.

 

- energia térmica transferida de um corpo a outro é o calor.

Obs.: 1 cal = 4,18 J

- energia elétrica associada ao movimento de cargas elétricas.

- energia química que é liberada nas reações químicas.

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