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Aula 06: Trabalho, Energia, Momento, Leis de Conservação. 1 o . RESOLUÇÃO; O jovem esta praticando trabalho apenas na figura (2), pois, em física, trabalho é uma medida da energia transferida pela aplicação de uma força ao longo de um deslocamento. Então a existência de uma força não é sinônima de realização de trabalho. Para que trabalho aconteça, é necessário que haja deslocamento do ponto de aplicação da força e que haja uma componente não nula da força na direção do deslocamento. (1) a força esta na direção perpendicular do deslocamento, isso é, a força forma um ângulo de 90 0 , logo o cosseno de 90 o é igual 0. Com a direção do deslocamento. Não há trabalho realizado. (2) a força esta na mesma direção do deslocamento, pois o corpo se move sob a ação de uma força, no caso há realização de trabalho pelo componente paralelo a direção do deslocamento, formando um ângulo de 180 o . Logo; cosseno de 180 o =-1. (3) a força esta sendo aplicado, porem não há deslocamento, conseqüentemente não há trabalho. 2 o . RESOLUÇÃO ; Ec = 100J WR = Ec – Ecf = 100J – 70J => WR = 30J Ecf = 70J Logo a quantidade de energia convertida foi de 30J. 3 o . RESOLUÇÃO; Em = Ec + Ep => Energia Mecânica = Energia Cinética + Energia Potencial ASSIM; Ec = m.v² Ep = m.g.h Logo: Em = m.v² + m.g.h m é a massa do móvel, g é a gravidade na Terra, v é a velocidade, h a altura em que o móvel se encontra em relação ao solo. Sabe-se que a Energia cinética esta vinculada ao movimento e a Energia Potencial esta vinculada ao posicionamento dos corpos. Na medida em que a pedra se aproxima do solo, (h) altura diminui (Ep = m.g.h), enquanto a (v) velocidade (Ec = m.v²), em relação ao solo, aumenta, isso é, durante a queda da pedra abandonado à altura h do solo, na medida em que a Ep (Energia Potencial) diminui, a Ec (Energia Cinética) aumenta. Na medida em que a pedra vai caindo se aproxima do solo, perde altura e ganha velocidade. Em outras palavras, a Energia Potencial irá se transformar em Energia Cinética. Quando a pedra atingir o solo, h = 0, e, portanto, Ep = 0, pois sabemos que Ep = m.g.h , logo, Ep = m.g.0 => Ep = 0 . Assim toda Ep se transformou em Ec , que, agora, é máxima. No ponto mais baixo do movimento: Logo; Em = Ec. 4 o . RESOUÇÃO ; No ponto (a) e o carinho esta no ponto inicial com uma energia armazenada em uma posição determinada que o corpo ocupa, então a forma de energia é potencial. Nos pontos (b) e (c) o carinho se desloca então, a energia que um corpo adquire quando está em movimento chama-se energia cinética. No ponto (d) o carinho esta no ponto final, isso é, o corpo está a uma certa distância de um referencial com uma energia que fica armazenada, pronta para se manifestar quando exigida, esta forma de energia recebe o nome de Potencial. 5 o . RESOLUÇÃO; a) T =F . d => T = 20 . 5 => T =100J b) T = => T= => T = 25J c) T = F . d => T = 3. 10 => T = 30J T = => T = => T = 10 SOMATORIO => 30 + 10 = 40J 6 o . Resolução: a) Dados: EPgrav=1000J m=2kg g=10m/s 2 h=? EPgrav=m.g.h Logo a altura desse ponto é de 50m. b) mgh=1/2.m.v 2 O ponto mais baixo da trajetória será quando o carrinho chegar no fim da descida, logo a velocidade atingida de 50m de inclinação até o fim da descida será de aproximadamente 31,6m/s. 7 o . Resolução: A questão trabalha a variação de energia cinética do corpo, logo podemos utilizar os seguintes conceitos: Sendo W=m.a.d, como sabemos que F=m.a, logo: W=30N.d= W=30.15= W= Utilizando a Fórmula de Torricelli: Substituindo a equação (5) na equação (4) teremos: Substituindo os valores temos: Logo, a velocidade após 15 m de percurso adquirida pelo corpo foi de aproximadamente 15,16 m/s.
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