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ENERGIA E TRABALHO, Sistemas conservativos:
Sistemas conservativos na…
ENERGIA E TRABALHO
CONCEITO DE TRABALHO:
Trabalho é uma grandeza física que mede a transferência ou a transformação da energia. A unidade de medida dessa grandeza escalar é o joule. Além disso, o trabalho que é exercido por uma força equivale à variação de energia cinética, bem como da energia potencial atribuída a um corpo ou sistema de corpos.
Tipos de trabalho
Trabalho de uma força constante:
Se dá por o produto da força pelo deslocamento. Como a força e o deslocamento são grandezas vetoriais, em que as duas possuem módulo, direção e sentido, o trabalho é definido como sendo o produto escalar da força F pelo deslocamento d.
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Trabalho de uma Força Variável:
O trabalho de uma força variável ocorre quando há variação da força aplicada sobre o objeto.
O trabalho da força peso ocorre quando temos corpos lançados de uma determinada altura.
O trabalho da força elástica ocorre quando comprimimos ou esticamos materiais elásticos.
Trabalho Mecânico:
É uma grandeza física associada a uma transformação ou transferência de energia associada a força e um deslocamento
Conceito de Energia:
Energia é uma grandeza física medida em joules que é obtida quando realizamos trabalho. A energia é uma quantidade que se conserva, isto é, não pode ser criada ou destruída.
Tipos de energia:
Potencial:
A energia potencial é a forma de energia associada à posição ou configuração de um objeto em um campo de força. Um objeto possui energia potencial devido à sua posição relativa a outros objetos, como na influência da gravidade ou de campos elásticos.
Teorema da energia potencial:
Energia Potencial
Gravitacional:
Energia potencial gravitacional é uma forma de energia associada à altura em que um corpo se encontra em uma região de campo gravitacional não nulo.
Energia Potencial Elástica:
Energia potencial elástica é a forma de energia que é adquirida por corpos elásticos capazes de retornarem ao seu formato original após sofrerem algum tipo de deformação.
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Mecânica:
A energia mecânica é a soma das energias cinética e potencial de um sistema físico. A energia cinética está associada ao movimento do objeto, enquanto a energia potencial está relacionada à sua posição em um campo de força, como a gravidade.
Teorema da energia Mecânica:
O teorema da energia mecânica diz que, em um sistema isolado sem forças dissipativas, a soma da energia cinética (ligada ao movimento) e da energia potencial (associada à posição) permanece constante. Em outras palavras, a energia mecânica total não é perdida, apenas transformada entre as formas cinética e potencial. Este teorema é uma aplicação prática do princípio mais amplo da conservação de energia.
Fórmula:
Conservação da energia Mecânica:
A conservação da energia mecânica é o princípio físico que estabelece que a soma da energia cinética e potencial em um sistema isolado permanece constante, desde que apenas forças conservativas atuem, sem dissipação de energia.
principio geral da conservaçao
da energia mecanica:
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Conservação da Energia total:
A conservação da energia total é um princípio físico que afirma que a quantidade total de energia em um sistema isolado permanece constante ao longo do tempo, com as formas de energia podendo ser convertidas entre si, mas a soma total permanece inalterada.
Potências e rendimentos
Máquinas:
Máquinas na física são dispositivos projetados para realizar trabalho, geralmente por meio da aplicação de forças ou transferência de energia. Elas transformam e amplificam esforços para realizar tarefas específicas, como levantar objetos ou gerar movimento, seguindo princípios mecânicos ou elétricos.
Rendimentos:
Rendimento na física é uma medida da eficiência de uma máquina ou processo, expressa como a relação entre a energia útil produzida ou o trabalho realizado e a energia total consumida. Geralmente, é representado como uma porcentagem e reflete a eficácia na conversão ou transferência de energia em um sistema.
Potências:
Potência na física refere-se à taxa na qual o trabalho é realizado ou a energia é transferida. É a quantidade de energia convertida ou transferida por unidade de tempo e é expressa em watts (W) no Sistema Internacional de Unidades. A potência é calculada como a razão entre o trabalho realizado ou a energia transferida e o tempo necessário para realizar essa ação.
Elétrica:
A energia elétrica refere-se à forma de energia associada ao movimento de elétrons através de um condutor. É resultado da diferença de potencial elétrico entre dois pontos, criando um fluxo de carga elétrica. Essa forma de energia é amplamente utilizada na sociedade para gerar luz, calor, realizar trabalho mecânico e alimentar diversos dispositivos elétricos.
Cinética:
Energia cinética é a forma de energia que um corpo qualquer possui em razão de seu movimento, em outras palavras, é a forma de energia associada à velocidade de um corpo.
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Teorema da energia cinética:
O teorema da energia cinética afirma que o trabalho realizado sobre um objeto é igual à variação da sua energia cinética, estabelecendo uma relação entre forças aplicadas e mudanças na velocidade de um objeto em movimento.
Fórmula do teorema:
Sistemas conservativos:
Sistemas conservativos na física referem-se a sistemas onde a energia mecânica total, composta por energia cinética e potencial, permanece constante ao longo do tempo. Esses sistemas não têm dissipação de energia e incluem apenas forças conservativas, seguindo o princípio da conservação de energia.
Sistemas não conservativos:
Sistemas não conservativos na física referem-se a sistemas nos quais a energia mecânica não é preservada devido à presença de forças dissipativas, como atrito e resistência do ar, que transformam a energia mecânica em outras formas, resultando em perda líquida de energia no sistema.
Forças dissipativas:
As forças dissipativas são aquelas que agem em sistemas físicos e causam perda de energia, geralmente na forma de calor, devido à resistência ao movimento. Exemplos comuns incluem atrito, resistência do ar e viscosidade, que reduzem a energia mecânica disponível no sistema.
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