Trabalho e Energia

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Trabalho e Energia
Prof. Josinaldo
Trabalho
Associamos a palavra trabalho à ideia do trabalho 
realizado pelas pessoas. E, principalmente, 
associamos a 
palavra trabalho à ideia de emprego e salário. No 
entanto, 
em física, a palavra trabalho tem um único 
significado: 
expressa a relação de uma força com o 
deslocamento do corpo sobre o qual essa força 
atua. O trabalho é o produto do valor da força 
aplicada sobre um corpo pelo deslocamento que 
esse corpo 
sofre na direção da força.
Trabalho de uma força 
constante
Considere um operário deslocando 
caixote de uma distância(d) sob a 
ação de uma força(F), constante, 
paralela e no mesmo sentido do 
deslocamento. 
O trabalho da força é calculado com a
fórmula:
 = F.d
F  força (N = newton)
d  deslocamento (m = metro)
  trabalho da força ( J=joule )
Exercícios
01. Uma força de 300N realiza um 
trabalho 
de 700 J, no deslocamento de um 
objeto. 
Calcule o valor desse deslocamento.
 = F.d  700 = 300. d  d = 
700/300
d= 2,33 m
02. Sobre o trabalho de uma força, 
podemos 
afirmar que:
a) é diretamente proporcional à força 
aplicada e inversamente proporcional ao 
deslocamento.
b) é diretamente proporcional à força e 
ao
deslocamento.
c) não depende do deslocamento.
d) não depende da força aplicada.
e) só depende do deslocamento.
03. Uma força realiza trabalho de 20 J, 
atuando
sobre um corpo na mesma direção e no 
sentido 
do seu deslocamento. Calcule a intensidade 
da 
força aplicada para um deslocamento de 5 m.
 = F.d
20 = F.5  F = 20/5  F = 4 N
04. Uma força de 200 N é utilizada para empurrar 
uma 
mesa de uma distância de 3 m. Calcule o valor do 
trabalho
dessa força.
05. Um carrinho é deslocado num plano horizontal sob 
a 
ação de uma força horizontal de 50 N. Sendo 400 J o 
trabalho realizado por essa força, calcule a distância
percorrida. 
 = F . d  400 = 50.d  d = 400/50
d = 8 m
Potência de uma força
É a velocidade com que o trabalho é 
realizado. 
 : trabalho (joule= J)
T : tempo gasto(segundo=s)
P = potência (watt = W) 
Exercícios
01. Uma força de 300 N realiza um Trabalho de 800 J
em 
10 s. Calcule a potência dessa força.
P =  /T  P = 800/10  P = 80 W
02. Uma força realiza um trabalho de 100 J 
desenvolvendo
uma potencia de 20 W Calcule o intervalo de tempo 
para a 
realização desse trabalho.
P =  /T  20 = 100/ T  20 . T = 100  T = 
100/20
Energia Cinética
Energia cinética é a energia que está 
associada ao movimento de um corpo. 
A energia cinética é calculada usando a 
fórmula:
m  massa (kg )
V  velocidade (m/s)
EC  energia cinética ( J = joule )
Massa 
Exercícios
01. Uma partícula de 3kg move-se com
velocidade de 10 m/s. Calcule sua 
energia 
cinética. 
 EC = = = 150 J 
02. Uma partícula de massa 6 kg move-
se 
com energia cinética de 192 J. Calcule a 
sua 
velocidade.
 192 =  192. 2 =6. 
V2
V2 = = 64  V = 
 V = 8 m/s
03. Um carro move-se com energia cinética
de 200000 J e velocidade de 20 m/s. 
Calcule 
a massa desse carro.
200000 =  2.200000 = m.400 
m =  m = 1000 kg
Energia Potencial 
Gravitacional
Sempre que um objeto está localizado a uma 
certa altura do solo, e simplesmente o 
soltamos, ele entra em movimento de queda. 
Essa energia que faz o corpo entrar em 
movimento
é chamada de energia potencial gravitacional.
A energia potencial gravitacional é 
calculada 
usando a fórmula:
EP = m.g.h
m  massa (kg)
g  aceleração da gravidade ( 10 m/ s2 )
h  altura (m= metro)
EP  energia potencial gravitacional ( J 
= 
joule )
Exercícios
01. Um corpo de 4 kg encontra-se em 
uma 
altura de 8 m. Calcule sua energia 
potencial 
gravitacional. Dado: g = 10 m/ s2 .
EP = mgh = 4.10.8  EP = 320 J
02. Uma pedra de 2 kg está em uma 
altura
onde sua energia potencial gravitacional 
é
300 J. Calcule essa altura. ( g = 10 m/ 
s2 )
EP = m.g.h
300 = 2.10.h 
300 = 20. h
h = 300/20
h = 15 m
03. Um carrinho de massa 2 kg tem 
energia
potencial gravitacional de 1000 J em 
relação
ao solo, no ponto mais alto de sua 
trajetória. Sabendo que g=10 m/s2, 
calcule a 
altura desse ponto. 
EP = m.g.h
1000 = 2.10.h 
h = 1000/20
h = 50 m
Energia Potencial Elástica
É a energia potencial de uma mola, 
corda elástica,ou seja, de tudo que 
tem elasticidade. 
A energia potencial elástica é 
calculada 
pela fórmula:
EPE = 
x = elongação da mola (metro = m)
K = constante elástica da mola (N/m)
EPE = energia potencial elástica ( J = 
joule)
Exercícios 
01. Uma mola de constante elástica K = 200 
N/m, 
está comprimida de 0,4 m. Calcule a energia 
potencial elástica armazenada nessa mola. 
02. Uma mola perfeitamente elástica 
armazena uma 
energia potencial elástica de 2000 J. 
Sabendo-se 
que esta mola está submetida a uma 
elongação de 
0,5 m, calcule sua constante elástica.
Princípio da Conservação da Energia
A energia não pode ser criada nem 
destruída, apenas transformada em 
outro 
tipo. 
No nosso caso de estudo, a energia 
potencial se transforma em cinética e 
vice-versa. 
Exercícios
01. Um corpo é solto, no vácuo, de uma altura de 5m. 
Calcule a velocidade com que esse corpo chega ao 
solo.
(g = 10 m/ s2)
02. Uma bolinha de gude é jogada, no vácuo, 
verticalmente para cima e atinge uma altura de 
7,2 m. Calcule a velocidade com que a bolinha 
foi jogada.
03. Um esquiador de massa 60 kg desliza de 
uma 
encosta, partindo do repouso, de uma altura de 5 
m. 
Desprezando os atritos, calcule a velocidade com 
que
o esquiador chega ao final da encosta. g = 10 
m/s2 
m.g.h = m  10.5 =  V2 = 100  V = 10 
04. Um corpo de 2 kg é empurrado contra uma 
mola 
de constante elástica 500 N/m, comprimindo-a 
0,2 m.
Ele é libertado e a mola o projeta ao longo de 
uma 
superfície lisa e horizontal que termina numa 
rampa 
inclinada conforme indica a figura. Dado g = 10 
m/s2 e 
desprezando todas as formas de atrito, calcular a 
altura máxima atingida pelo corpo na rampa.
A energia potencial elástica da mola faz o 
bloco 
subir até uma certa altura. Neste caso, a 
energia 
potencial da mola é transformada em energia
potencial gravitacional.
Alavancas
E uma barra rígida, que pode ser reta ou curva, 
móvel em
torno de um de seus pontos chamado fulcro ou 
ponto de
apoio (A).
Condições de Equilíbrio das Alavancas
Em uma alavanca em equilíbrio, o 
produto
da força potente pelo seu braço deve 
ser 
igual ao produto da força resistente 
pelo 
seu braço.
Vamos chamar de P (força potente) a 
força 
de ação e BP o braço da força de ação, 
R a 
P. BP = R. BR
Exercícios
01. Qual o valor da força potente (P) aplicada a esta 
alavanca interfixa afim de se obter o equilíbrio?
P.2x = 20.X  P = 20X/ 2X  P= 10 N
02. Para levantar 500Kg, emprega-se uma alavanca 
de 
1,50m. O ponto de aplicação e o ponto de apoio 
distante 
0,30m. Qual a força que se deve aplicar na 
extremidade da 
alavanca para erguer a pedra?
A força R é o peso da pedra: R = mg = 500.10 = 
5000 N
P. 1,20 = 5000. 0,3
P.1,2 = 1500 
03. Na figura abaixo, utilizamos uma alavanca para 
levantar 
uma pedra de 1000 kg. Calcule a intensidade da forçaque 
devemos fazer para realizar essa tarefa. (g = 10 m/ s2
)
A força resistente é o peso da pedra R = mg = 
1000.10 
 R = 10 000 N
10 000. 0,24 = 1,2.P  2400 = 1,2.R  R = 2400/1,2 
 R = 2000 N 
04. A barra da figura é um corpo rígido de 
peso 
desprezível, apoiada no ponto P.
Qual o módulo da força que mantém a barra 
em 
equilíbrio mecânico na posição horizontal?
F.60 = 20.30  F = 600/60  F = 10 N
Valeu galera!!!!!!
Estudem!!!!!!!