Tema 3 AVA

Prévia do material em texto

<p>Forças conservativas</p><p>✔A força F que age sobre uma partícula A é dita conservativa se o seu</p><p>trabalho é independente da trajetória percorrida pela partícula A à</p><p>medida que ela se desloca de A1 até A2.</p><p>Partículas que descrevem uma</p><p>trajetória fechada, o trabalho é nulo.</p><p>Energia potencial</p><p> Energia potencial do corpo em relação à força da gravidade é igual</p><p>ao trabalho da força peso:</p><p>De A1 para A2</p><p>Independe da trajetória</p><p>మ</p><p>భ</p><p>)</p><p>Energia potencial</p><p>gravitacional</p><p>Independe da trajetória</p><p>Energia potencial</p><p> Energia potencial do corpo em relação à força elástica é igual ao</p><p>trabalho da força elástica:</p><p>మ</p><p>భ</p><p>భ</p><p>మ</p><p>భ</p><p>మ</p><p>)</p><p>Energia potencial elástica</p><p>Energia potencial</p><p>O trabalho de uma força conservativa, tal como o peso de</p><p>uma partícula ou a força exercida por uma mola, pode</p><p>ser expresso como uma variação da energia potencial.</p><p>Conservação de energia</p><p>✔ Quando a partícula se deslocar sob a ação de forças conservativas,</p><p>o princípio de trabalho e energia pode ser expresso de uma forma</p><p>modificada:</p><p>Quando uma partícula se desloca sob a ação de forças conservativas,</p><p>a soma da energia cinética e da energia potencial da partícula</p><p>permanece constante.</p><p>Energia</p><p>mecânica total</p><p>da partícula</p><p>E = T + V</p><p>Exercícios</p><p>1) Um colar de 1,5 kg está preso a uma mola e desliza sem atrito ao</p><p>longo de uma haste circular em um plano horizontal. A mola tem um</p><p>comprimento indeformado de 150 mm e uma constante elástica de</p><p>400 N/m. Sabendo que o colar está em equilíbrio em A e recebe um</p><p>leve impulso para mover-se, determine:</p><p>a) A energia potencial nos pontos A, B e C.</p><p>b) A energia mecânica do sistema.</p><p>c) Ocorre conservação de energia?</p><p>Exercícios</p><p>2) Um colar B de 5 kg pode deslizar sem atrito ao longo da haste</p><p>horizontal e está em equilíbrio em A quando ele é puxado 125 mm</p><p>para a direita e liberado. O comprimento indeformado de cada</p><p>mola é 300 mm e a constante de cada mola é 280 N/m. Determine:</p><p>a) A máxima velocidade do colar;</p><p>b) A energia mecânica do sistema.</p><p>Exercícios</p><p>3) Um colar de 3 kg pode deslizar sem atrito</p><p>sobre uma barra vertical e ficar em repouso</p><p>equilibrando-se sobre uma mola. Ele é</p><p>empurrado para baixo, comprimindo a mola</p><p>150 mm e é liberado. Sabendo que a</p><p>constante da mola é k = 2,6 kN/m e o</p><p>comprimento da natural é 300 mm, determine:</p><p>a) A energia potencial do sistema quando o colar</p><p>estiver a 400 mm do solo.</p><p>b) A velocidade do colar a 400 mm do solo</p>