Unidade 3 - Energia mecânica e potência

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Disciplina: Física. Bimestre: 3º Início do Período: 18/07/2023 Final do Período: 28/09/2023 
Turno(s): Matutino, Vespertino e Noturno. 
Série: 1° Anos Turma(s): C, D, E, F, H, I, J, K, L, N e O. Apostila: 3
Professor Especialista: Genival Gonçalves da Costa Santos 
Unidade: 3 - Energia mecânica e potência.
Página(s): 37 a 54.
A energia mecânica pode ser definida como a capacidade de um corpo de realizar trabalho. Quando essa capacidade de realizar trabalho está relacionada com o movimento, ela é chamada de energia cinética. Porém, se a capacidade de realizar trabalho estiver relacionada com a posição de um corpo, ela é chamada de energia potencial.
Energia cinética
Energia do movimento, ou seja, todo corpo que tem velocidade, ou seja, está em movimento, tem esse tipo de energia. Essa forma de energia está relacionada com a massa e a velocidade de um corpo. Matematicamente, ela é dada pela equação: Ecin = mv2 / 2. Onde: m – Massa do corpo e v – Velocidade. 
Se a velocidade for zero, o corpo não terá energia cinética. Isso comprova o que diz a definição dessa forma de energia, que a descreve como a energia associada ao movimento dos corpos.
A energia cinética sempre terá valores positivos, pois a massa sempre é positiva, e se a velocidade tiver valor negativo, ao ser elevada ao quadrado, terá como resultado um valor positivo. Dessa forma, o produto mv2 sempre será positivo.
Energia Potencial
Energia potencial é uma forma de energia que pode ser armazenada por um corpo e que depende da posição desse corpo. Toda energia potencial pode ser transformada em outras formas de energias potenciais ou em energia cinética por meio da aplicação de uma força sobre o corpo. OU: Energia potencial é todo tipo de energia armazenada em um corpo devido à presença de um campo gravitacional (energia potencial gravitacional) ou à deformação de um corpo elástico (energia potencial elástica).
Fórmulas:
Energia Cinética: EC = mv2 / 2. Onde: m é a massa do corpo e v é sua velocidade.
Energia Potencial Gravitacional: Epg= m.g.h, em que m é a massa do corpo, g a aceleração da gravidade no local e h a altura em relação à superfície de referência.
Energia Potencial Elástica: EPE = k.x2 / 2, em que k é a constante elástica da mola ou elástico e × é a deformação sofrida por essa mola ou elástico.
Determinação da energia mecânica de um corpo: Em= Ec + EPG+ EPE. A energia mecânica de um corpo é representada pelo resultado da adição entre a energia cinética, a energia potencial gravitacional e a energia potencial elástica desse corpo. Todo sistema que não há presença de forças dissipativas a energia mecânica se conserva. 
Potência.
Potência é a grandeza física que demonstra a relação entre o trabalho realizado por um sistema e o intervalo de tempo gasto para sua realização. Sua unidade de medida é o watt (W). O rendimento pode ser determinado por meio da razão entre a potência útil e a potência total. 
Trabalho
O trabalho de uma força é o esforço realizado por uma força para conseguir mover um corpo de um ponto a outro, sendo independente do caminho realizado.
O trabalho de uma força mede o quanto de força foi realizado para conseguir mover um corpo de um ponto a outro, sendo independente do caminho realizado.
Existem diversas fórmulas para calcular o trabalho de uma força, mas todas são originadas por meio da fórmula do trabalho, calculado pelo produto entre a força, a distância e o cosseno do ângulo entre a força e a distância.
O trabalho é motor quando é a favor do movimento.
O trabalho é resistente quando é contrário ao movimento.
O trabalho de uma força constante ocorre quando não há variação da força aplicada sobre o objeto.
O trabalho de uma força variável ocorre quando há variação da força aplicada sobre o objeto.
O trabalho da força peso ocorre quando temos corpos lançados de uma determinada altura.
O trabalho da força elástica ocorre quando comprimimos ou esticamos materiais elásticos.
O trabalho da força elétrica ocorre quando as cargas elétricas atravessam uma região com campo elétrico nulo.
O trabalho está intimamente relacionado à energia, já que ele pode ser definido como sendo a energia gasta para deslocar um corpo.
O trabalho pode ser calculado pela variação de energia cinética.
O trabalho de uma força é calculado de acordo com o tipo de força relacionado. Os tipos de trabalho das forças apresentam fórmulas específicas, descritas abaixo: . Onde: W → trabalho, medido em Joule [J]. FR → Força resultante, medida em Newton [N]. d → Distância deslocada, medida em metros [m]. θ → Ângulo entre F⃗ e d, medido em graus.
Trabalho da força peso
 Onde: WP → Trabalho da força peso, medido em Joule [J].
m → Massa, medida em quilograma [kg].
g → Aceleração da gravidade, valendo aproximadamente 9,8m/s2.
h → Altura, medida em metros [m].
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