Apostila de Física Energia 1º Ano Prof.: Adenilza

1. ENERGIA CINÉTICA (EC)

O conceito de energia cinética está ligado com o

movimento de um ou mais corpos.

Portanto só temos energia cinética se existir

velocidade. Se um corpo estiver em repouso sua

energia cinética será nula.

TEOREMA DA ENERGIA CINÉTICA

O Trabalho realizado pela força resultante que atua

sobre o corpo é igual a variação da energia cinética

sofrida por este corpo.

𝜏 = 𝐸𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 − 𝐸𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙

2. ENERGIA POTENCIAL (Ep)

Existe uma forma de energia que está associada a

posição, ou melhor, uma energia que fica

armazenada, pronta para se manifestar quando

exigida, esta forma de energia recebe o nome de

Potencial.

2.1 - Energia Potencial Gravitacional (EPG)

Devido ao campo gravitacional um corpo nas

proximidades da superfície terrestre tende a cair em

direção ao centro da Terra, este movimento é possível

devido a energia guardada que ele possuía. Esta

energia é chamada Potencial Gravitacional.

2.2 - Energia Potencial Elástica (EPE)

Ao esticarmos ou comprimirmos uma mola ou um

elástico, sabemos que quando soltarmos esta mola

ela tenderá a retornar a sua posição natural (original).

Essa tendência de retornar a posição natural é devido

a algo que fica armazenado na mola a medida que ela

é esticada ou comprimida. Este algo é a energia

potencial elástica.

3. PRINCÍPIO DE CONSERVAÇÃO DA ENERGIA

MECÂNICA

Num sistema conservativo (sistemas em que não

existam forças dissipativas, como atrito, resistência do

ar, etc.) a energia mecânica será sempre a mesma em

qualquer instante.

Exercício

1º) Determine a velocidade que um corpo adquire ao

cair de uma altura h, conhecida, a partir do repouso.

Dado g = aceleração da gravidade local.

2º) Uma maçã presa em uma macieira à 5m de altura

se desprende. Com que velocidade ela chegará ao

solo?

3º) Uma mola elástica ideal, submetida a ação de

uma força de intensidade F = 10 N, está deformada

de 2,0cm. A energia elástica armazenada na mola é

de:

4º) Um bloco de massa igual a 10kg se desloca com

velocidade constante igual a 12m/s, ao encontrar

uma mola de constante elástica igual a 2000N/m este

diminui sua velocidade até parar, qual a compressão

na mola neste momento?

5º) Uma esfera de massa 5 kg é abandonada de uma

altura de 45m num local onde g = 10 m/s2. Calcular a

Apostila de Física Energia 1º Ano Prof.: Adenilza

velocidade do corpo ao atingir o solo. Despreze os

efeitos do ar. Resp.: 30 m/s

6º) Uma bala de morteiro de massa 0,5 kg está a

uma altura de 50m acima do solo horizontal com uma

velocidade módulo 10m/s em um instante t0.

Tomando-se o solo como referencial e adotando-se

g =10m/s2, determine para o instante t0:

a) a energia cinética da bala;

b) a energia potencial da bala.

7º) Uma bola de 0,40 kg de massa despenca, sem

velocidade, do topo de um prédio de altura 20 m,

atingindo o solo com velocidade de 10 m/s. Usando g

= 10 m/s2, calcule a energia mecânica dissipada nessa

descida da bola. Resp.: 60 j

8º) Lança-se uma caixa de massa 2,0 kg com

velocidade inicial de 4,0 m/s, a partir do topo de um

escorregador de altura 2,0 m. A caixa desliza até parar

na base da rampa. Qual o trabalho total realizado pelo

atrito da rampa sobre a caixa?

Resp.: - 56J

9º) Um carrinho situado no ponto (veja a figura), parte

do repouso e alcança o ponto B.

a) Calcule a velocidade do carrinho em B, sabendo

que 50% de sua energia mecânica inicial é dissipada

pelo atrito no trajeto.

b) Qual foi o trabalho do atrito entre A e B?

Resp.: e –20J

10º) A figura representa um carrinho de massa

m deslocando-se sobre o trilho de uma montanha-

russa num local onde a aceleração da gravidade tem

módulo g = 10 m/s2 , Considerando que a energia

mecânica do carrinho se conserva durante o

movimento e, em P, o módulo de sua velocidade é

8,0 m/s, teremos no ponto Q uma velocidade

de módulo igual a:

11º) Na figura a seguir está representada a trajetória

pela qual desliza sem atrito um bloco abandonado

em A. Sendo g = 10 m/s2 , determine a velocidade do

bloco ao passar pelos pontos B e C.

Esquema para as questões 12 e 13

Considere desprezíveis as forças de atrito e a

resistência do ar no trecho representado no esquema

e adote g = 10 m/s2

.

12º) A energia mecânica do conjunto em relação ao

solo quando está na posição indicada no esquema é,

em joules, igual a:

13º) Durante a descida e a 15 m de altura, a energia

cinética desse carrinho, em joules, é igual a: