Cap. 08: Energia e Trabalho

💥 Energia e Trabalho

🎢 SIMULADOR DE ENERGIA

Observe a transformação de energia potencial em cinética.

Altura Inicial: 100 m

O trabalho de uma força é a energia transferida ao corpo quando a força provoca deslocamento. É calculado por: τ = F·d·cos(θ), onde θ é o ângulo entre a força e o deslocamento.

Energia Cinética: Ec = ½·m·v² — energia associada ao movimento do corpo.

Energia Potencial Gravitacional: Epg = m·g·h — energia associada à posição do corpo em relação a um referencial.

Teorema Trabalho-Energia: τ_resultante = ΔEc = Ec_final - Ec_inicial

A Conservação de Energia Mecânica afirma que, na ausência de forças dissipativas (atrito), a soma da energia cinética e potencial permanece constante: Ec + Ep = constante.

A potência é a taxa de realização de trabalho: P = τ/t = F·v. A unidade é o Watt (W).

⚔️ CHALLENGE ZONE

ENEM • TRABALHO

1. Uma força de 50 N desloca um objeto 4 m na mesma direção da força. O trabalho realizado é:

GABARITO: τ = F·d·cos(0°) = 50 × 4 × 1 = 200 J. Como a força e o deslocamento têm a mesma direção, θ = 0°.

VESTIBULAR • ENERGIA CINÉTICA

2. Um carro de 1000 kg se move a 20 m/s. Sua energia cinética é:

GABARITO: Ec = ½·m·v² = ½ × 1000 × 400 = 200.000 J = 200 kJ.

FUVEST • CONSERVAÇÃO

3. Uma pedra de 2 kg cai de uma altura de 5 m. Qual sua velocidade ao atingir o solo? (g = 10 m/s²)

GABARITO: Conservação: m·g·h = ½·m·v² → v² = 2·g·h = 2×10×5 = 100 → v = 10 m/s.

ENEM • POTÊNCIA

4. Um motor realiza 6000 J de trabalho em 2 minutos. Sua potência é:

GABARITO: P = τ/t = 6000 / 120 = 50 W. Atenção: 2 minutos = 120 segundos.

UNICAMP • ENERGIA POTENCIAL

5. Um objeto de 5 kg está a 8 m de altura. Sua energia potencial gravitacional é: (g = 10 m/s²)

GABARITO: Epg = m·g·h = 5 × 10 × 8 = 400 J.