Plano de aula conservação da energia

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Plano de aula conservação da energia 
 E 4
UNIDADE(S) TEMÁTICA(S):
Eixo Temático II: Transferência, Transformação e Conservação de Energia.
OBJETO DE CONHECIMENTO:
Conservação de Energia.
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HABILIDADE(S):
Analisar o e compreender a relação da energia potencial gravitacional, cinética e potencial elástica
Analisar e compreender a transformação e conservação de energia 
CONTEÚDOS RELACIONADOS:
Energia cinética
Energia potencial gravitacional 
Energia potencial elástica
Transformação de energia e conservação de energia 
INTERDISCIPLINARIDADE:
Matemática.
TAÇÕESTIVIDADESPEDAGÓGICAS
Transformação de energia 
A energia não pode ser criada ou destruída, pode apenas ser transformada de uma forma para outra, com sua quantidade total permanecendo constante. 
Isso é o que chamamos de princípio de conservação da energia e vale par todo tipo de sistema, desde um pêndulo simples balançado até mesmo as explosões que acontece nas estrelas. A energia pode também ser transferida entre os sistemas e também transformada de uma forma para outra. A energia pode ser transferida por meio de calor e por meio de trabalho. A quantidade total de energia permanece constante em todas as transformações e transferências.
Em um sistema a energia pode aparecer na forma de energia mecânica que é a soma da energia cinética e potencial de um corpo.
Existe também um princípio de conservação da energia mecânica, que é um pouco mais restrito que o princípio de conservação. 
 Na ausência de forças dissipativas a energia mecânica de um sistema será conservada 
 Uma foça dissipativa é aquela que transforma a energia mecânica em outo tipo de energia como calor som e ainda pode acabar causando algum tipo de deformação permanente em um corpo, por exemplo as forças de atrito ou resistência do ar. Uma força conservativa é capaz de realizar trabalho sobre um corpo sem alterar a sua energia mecânica, como por exemplo a força peso, elétrica magnética, magnética e elástica.
 
EXEMPLO 
Uma pedra com massa m=0,10kg é lançada verticalmente para cima com energia cinética de 20J considerando a gravidade g=10 m/s2 .Qual a altura máxima atingida pela pedra?
 Resolução 
Pela conservação de energia mecânica: a energia mecânica inicial é igual a energia mecânica final (altura máxima)
como no ponto mais alto a velocidade é 0, então a energia cinética também é 0.Assim temos :
 Energia mecânica- https://www.youtube.com/watch?v=r_ZmEbu2u7E&ab_channel=TVHexag
https://www.youtube.com/watch?v=ZGSOSoWflec&ab_channel=F%C3%ADsica2.0
https://www.youtube.com/watch?v=R9_oyczcvU4&ab_channel=F%C3%ADsica2.0
 conservação de energia mecânica- https://www.youtube.com/watch?v=Xs2-gA6i_pg&ab_channel=F%C3%ADsica2.0
ATIVIDADES
1-( IFSC) O bate-estacas é um dispositivo muito utilizado na fase inicial de uma construção. Ele é responsável pela colocação das estacas, na maioria das vezes de concreto, que fazem parte da fundação de um prédio, por exemplo. O funcionamento dele é relativamente simples: um motor suspende, através de um cabo de aço, um enorme peso (martelo), que é abandonado de uma altura, por exemplo, de 10 m, e que acaba atingindo a estaca de concreto que se encontra logo abaixo. O processo de suspensão e abandono do peso sobre a estaca continua até a estaca estar na posição desejada.
É CORRETO afirmar que o funcionamento do bate-estacas é baseado no princípio de:
a) transformação da energia mecânica do martelo em energia térmica da estaca.
b) conservação da quantidade de movimento do martelo.
c) transformação da energia potencial gravitacional em trabalho para empurrar a estaca.
d) colisões do tipo elástico entre o martelo e a estaca.
e) transformação da energia elétrica do motor em energia potencial elástica do martelo.
2-Um objeto, com massa de 1,0 kg, é lançado, a partir do solo, com energia mecânica de 20 J. Quando o objeto atinge a altura máxima, sua energia potencial gravitacional relativa ao solo é de 7,5 J. Desprezando-se a resistência do ar, e considerando-se a aceleração da gravidade com módulo de 10 m/s2, a velocidade desse objeto no ponto mais alto de sua trajetória é
a) zero.
b) 2,5 m/s.
c) 5,0 m/s.
d) 12,5 m/s.
e) 25,0 m/
3- O brinquedo pula – pula (cama elástica) é composto por uma lona circular flexível horizontal presa por molas à sua borda. As crianças brincam pulando sobre ela, alterando e alternando suas formas de energia. Ao pular verticalmente, desprezando o atrito com o ar e os movimentos de rotação do corpo enquanto salta, uma criança realiza um movimento periódico vertical em torno da posição de equilíbrio da lona, passando pelos pontos de máxima e de mínima alturas e respectivamente.
Esquematicamente, o esboço do gráfico da energia cinética da criança em função de sua posição vertical na situação descrita é:
4- Uma das modalidades presentes nas olimpíadas é o salto com vara. As etapas de um dos saltos de um atleta estão representadas na figura:
Desprezando-se as forças dissipativas (resistência do ar e atrito), para que o salto atinja a maior altura possível, ou seja, o máximo de energia seja conservada, é necessário que
a) a energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial elástica representada na etapa IV.
b) a energia cinética, representada na etapa II, seja totalmente convertida em energia potencial gravitacional, representada na etapa IV.
c) a energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial gravitacional, representada na etapa III.
d) a energia potencial gravitacional, representada na etapa II, seja totalmente convertida em energia potencial elástica, representada na etapa IV.
e) a energia potencial gravitacional, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial elástica, representada na etapa III.