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18/06/2013 1 Dinâmica Conservação da Energia Conceito de Energia • “A energia representa a capacidade de realizar trabalho”, um corpo possui energia se ele for capaz de realizar trabalho; • A energia pode se apresentar de várias formas: � energia química � energia mecânica � energia térmica � energia elétrica � energia atômica � energia nuclear Unidade de energia: A energia é medida com as mesmas unidades para se medir trabalho; No S.I a unidade é o Joule (J) 18/06/2013 2 Energia Mecânica • A energia mecânica é composta da soma entre a energia cinética (Ec) com a energia potencial (Ep); Em = Ec + Ep Energia Cinética – energia associada ao movimento. Se um corpo de massa m está se movendo com velocidade v, ele possui uma energia cinética; Ec = 1 mv 2 2 Teorema trabalho - Energia Cinética • A variação de energia cinética de um corpo entre dois instantes é igual ao trabalho resultante das forças; TTTTR = = = = ECB - ECA Energia Potencial • Energia associada a posição de determinado corpo em relação a um ponto de referência; • Nessa posição o corpo possui uma capacidade (potencial) de realizar trabalho; Energia Potencial Gravitacional (Epg) – quando a força que possibilita o corpo a realizar trabalho em função de sua poisção for a força peso; Energia Potencial Elástica (EpE) – quando a força que possibilita o corpo a realizar trabalho em função de sua poisção for a força elástica; 18/06/2013 3 Energia Potencial Gravitacional • Se um corpo de massa m encontra-se a uma altura h acima de um nível de referência, este corpo possui uma energia potencial gravitacional relativa a este nível, expressa por: Epg = mgh Energia Potencial Elástica • Um corpo, ligado a uma mola de constante elástica k, deformada de X, possui uma energia potencial elástica dada por: Epe = 1 kx 2 2 18/06/2013 4 Trabalho e Energia Potencial • Se num sistema atuarem somente forças conservativas, o trabalho realizado pela força conservativa, para deslocar um corpo de um ponto A para um ponto B é igual a diferença entre as energia potenciais nesses pontos; TTTTAB = = = = ---- ((((EPB – EPA) Conservação da energia mecânica • Suponhamos que o carrinho da figura esteja se deslocando de A para B. Qual o trabalho realizado nesse deslocamento? TTTTAB = = = = ECB – ECA (força qualquer) TTTTAB = = = = ---- ((((EPB – EPA(força conservativa) ECA + EPA = ECB + EPB EmA = EmB 18/06/2013 5 Conservação da energia mecânica •|Se apenas forças conservativas atuam sobre um corpo em movimento, a soma da eneria cinética do corpo com sua energia potencial permanece constante para qualquer ponto da trajetória; EmA = EmB 18/06/2013 6
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