APRESENTACAO_DA_AULA 5 2020

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20/04/2020
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BASES FÍSICAS PARA ENGENHARIA 
Mecânica - Trabalho e Energia
Trabalho e Energia
Trabalho e Energia Cinética
Os movimentos na Natureza podem ser descritos com base em energia
F F
v0 v
m
Distância d percorrida
Inércia
velocidade constante
Início da 
Ação da Força Velocidade variável
Trabalho (mecânico) [w]
• Realizado por uma Força
• Caracterizado pelo deslocamento provocado pela Força no corpo
• Unidade (SI) = J (Joule)
• Calculado através do produto da intensidade da Força pelo deslocamento provocado
Força  gera aceleração  modifica velocidade  modifica posição
W = F . d
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Trabalho e Energia
Exemplos
Sendo a massa de 4 kg, a distância percorrida 
de 2 m, F=50 N e Fat=10 N. Determine:
a) O Trabalho que cada força realiza no 
deslocamento AB.
b) O trabalho da força resultante nesse 
deslocamento.
Exemplo 1:Um bloco parte da posição A e atinge a posição B sob a ação 
de um sistema de forças, conforme mostra a figura:
Trabalho e Energia
Teorema do Trabalho e Energia
F
ϴ
Fcosϴ
d
W = (Fcosϴ).d
http://efisica.if.usp.br/mecanica/
ensinomedio/energia/cotidiano/
g
Trabalho de uma Força não paralela ao deslocamento:
W = F.d.cosϴ
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Trabalho e Energia
Exemplos
Exemplo 2: Uma força igual a 30 N atua sobre um bloco m de 8 Kg formando 
um ângulo  igual a 60 o com a horizontal, conforme o esquema abaixo.
Calcule o Trabalho realizado pela força ao longo de um deslocamento de 10 m.
Mecânica – Energia e Trabalho
Energia
Podemos entender energia como a capacidade de produzir movimento.
Energia Mecânica = Energia Cinética + Energia Potencial
Energia cinética (Ec): Energia devido ao movimento
Energia Potencial gravitacional (Epg): Energia devido a altura
Energia potencial elástica (Epel) : Energia devido a mola
Ec = (m.v
2)/2
Epg= mgh
Epel= (k.x
2)/2
EM = Ec + Epg + Epel Unidade de Energia (SI): Joule (J)
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Mecânica – Energia e Trabalho
Trabalho e Energia
Teorema do Trabalho e Energia W = Δ Ec
O Trabalho pode ser visto como a variação da Energia Cinética.
Teorema do Trabalho e Energia 
(T.T.E)
W = ΔEc = (mv²)/2 – (mv0²)/2
Mecânica – Energia e Trabalho
Trabalho e Energia
Conservação de Energia Mecânica
A energia não pode ser criada nem destruída, mas unicamente transformada.
Se não houver forças dissipativas envolvidadas (atrito e resistência do ar),
A Energia Mecânica se Conserva!
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Trabalho e Energia
Simulação
Exemplo 1:
https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/energy-skate-park-basics
Trabalho e Energia
Exemplos
Exemplo 4: Um trenó, com um esquimó, começa a descer por uma rampa de 
gelo, partindo do repouso no ponto A, à altura de 20 m. Admita g = 10 m/s2 .
O conjunto trenó-esquimó possui uma massa total de 90 kg. Despreze as
dimensões do conjunto, o atrito e a resistência do ar durante o movimento.
Usando o princípio da conservação da energia mecânica, calcule a velocidade
com que o conjunto chega ao ponto B na base da rampa.
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Trabalho e Energia
Exemplos
Exemplo 5: Uma pedra é abandonada de uma certa altura chegando ao solo 
com uma velocidade de 10 m/s. Calcule essa altura. Admita g = 10 m/s2 e 
despreze a resistência do ar.