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Apostila de Física 05 – Trabalho e Potência 1.0 Introdução Trabalho: Grandeza escalar em Joules (J). Associado à forças – “Trabalho de uma força” ≠ “Trabalho de um corpo”. Depende do referencial. 2.0 Trabalho Paralelo ao Deslocamento Favorece o deslocamento. Força constante. Sentido igual ao deslocamento: T = F.d Sentido contrário ao deslocamento: T = -F.d Trabalho Motor: 0 90 Trabalho Resistente: 90 180 3.0 Trabalho Não-paralelo ao Deslocamento Força constante. Força perpendicular ao deslocamento – Trabalho nulo (cosθ = 0). 4.0 Trabalho de uma Força Qualquer Neste caso, a força pode ou não ser constante. Calcula-se o trabalho pela a área do gráfico Fxd: T = A 5.0 Trabalho do Peso Deslocamento vertical: T = P.h Positivo – O peso está a favor do deslocamento (o corpo está descendo). Negativo – O peso está contra o deslocamento (o corpo está subindo). Força conservativa – O trabalho independe da trajetória. Deslocamento horizontal – Trabalho do peso é nulo. 6.0 Trabalho de uma Força Elástica A equação de força vezes deslocamento não pode ser aplicada – A força não é constante, pois varia com a deformação. Utiliza-se a área do gráfico Fx.X, cujo desenho é um triângulo: Trabalho resistente – A mola é alongada ou comprimida (saindo de „O‟). Trabalho motor – A mola volta a posição de equilíbrio (indo para „O‟). Força conservativa – O trabalho independe da trajetória. 7.0 Potência Potência é o ato de realizar trabalho em um certo tempo. Ela é expressa em Watts (W). Potência média: P t OU m m.P F V Potência instantânea: .inst instP F V W = J/s. KW = 10³W. MW = 10 6 W. GW = 10 9 W. Cavalo-vapor – CV = 736W. Horse-power – HP = 746W. Quilowatt-hora – kWh = 3,6.10 6 J. Elétron-volt – EV = 1,6.10 -19 J. 8.0 Rendimento Potência Total: T U DP P P PU = Potência Útil; PD = Potência Dissipada; Rendimento: U T P P Adimensional – Multiplica-se por 100 para obter-se a porcentagem: U T % .100% P P