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Biblioteca de Física
Curso: Biblioteca de Física > Unidade 5
Lição 1: Trabalho e energia- Introdução a trabalho e energia
- Trabalho e energia (parte 2)
- Conservação de energia
- O que são energia e trabalho?
- O que é energia cinética?
- O que é energia potencial gravitacional?
- O que é conservação de energia?
- Trabalho e princípio do trabalho-energia
- Trabalho como transferência de energia
- Exemplos de exercícios sobre trabalho
- Trabalho como área sob curva
- Energia térmica de atrito
- O que é energia térmica?
- Trabalho e energia - problema com atrito
- Forças conservadoras
- Potência
- O que é potência?
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Forças conservadoras
Uma força conservativa existe quando o trabalho feito por essa força em um objeto é independente do caminho do objeto. Ao contrário, o trabalho feito por uma força conservativa depende somente dos pontos inicial e final do movimento. Um exemplo de força conservativa é a gravidade. Versão original criada por David SantoPietro.
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- com essa animação do bloco ficou fácil de entender.A Khan Academy poderia ter mais videos de física com animação.(3 votos)
- Com animação fica horrível, o vídeo fica curto e com poucos detalhes.(1 voto)
- Como ficaria o cálculo da energia potencial gravitacional já que o trabalho da força de atrito é dissipado pela mesa?(1 voto)
- Caros khanacademy, Força de de Atrito pode até fazer trabalho mais não há como calcular. Por tanto a Expressão Trabalho de Atrito não é correta. Att;(1 voto)
- Então, basicamente, o atrito é um "conversor" de energia cinética em energia térmica... isso?(1 voto)
Transcrição de vídeo
RKA12 - O que são forças conservativas? Forças conservativas são aquelas em que o
trabalho realizado por essa força em algum objeto depende somente da posição inicial
e da posição final daquele objeto. Em outras palavras, o trabalho realizado sobre esta
massa não depende do caminho realizado por ela. Se o trabalho de uma força obedece a esta
regra, nós a chamamos de força conservativa. Por exemplo, a força gravitacional em uma
massa de 5 quilogramas é de 49 newton. Se nós a deixarmos cair
por uma altura de 6 metros, o trabalho realizado por essa
força vai ser de 294 joule. Vamos começar de novo. Suponha que a massa
desça 6 metros, e depois a empurremos para cima 6 metros, e ela novamente caia 6 metros. O trabalho realizado pela força
gravitacional é de 294 joule. Mas, quando nós a
empurramos para cima, a força gravitacional realiza um
trabalho contrário ao movimento, portanto, negativo 294 joule
até que ela chegue ao topo. Quando deixamos que ela caia novamente, a força
gravitacional realiza um trabalho de 294 joule. O que significa que o trabalho da força de
gravidade sobre a massa foi de 294 joule, exatamente como daquela primeira vez
em que nós somente a deixamos cair. Em outras palavras, o
trabalho da força gravitacional não depende de características
do caminho percorrido pela massa, mas sim apenas da posição inicial
e da posição final da massa. De fato, se você movimentar
a massa por qualquer caminho daquela mesma posição
inicial até a posição final, o trabalho realizado pela força
gravitacional vai ser o mesmo: 294 joule. Isso nos leva à conclusão de que a força
gravitacional é uma força conservativa. A força realizada por uma mola é um
outro exemplo de força conservativa. O trabalho total da força realizada por uma
mola sobre uma massa não depende do caminho que ela realiza, mas simplesmente da
posição inicial e da posição final. O termo conservativo vem do fato de que forças
conservativas conservam energia mecânica, enquanto forças não conservativas
não conservam energia mecânica. Energia mecânica é a soma
das energias cinética e potencial. Um exemplo de força não
conservativa é a força de atrito. Se eu arrastar uma massa de
um ponto "A" a um ponto "B", o atrito vai realizar um trabalho negativo
em relação ao sentido do movimento e vai gerar dissipação de calor. Vai gerar energia térmica que se dissipa,
por isso uma força não conservativa. De maneira semelhante,
a força de resistência do ar é uma força não conservativa, pois as
características do trabalho realizado por ela dependem do caminho adotado
pelo móvel (por exemplo, o avião). É importante notar que as forças conservativas
têm energia potencial associada a elas, como a força gravitacional
e a força da mola. Por outro lado, forças dissipativas ou forças
não conservativas, como a força de atrito, não têm energia potencial associada a elas. Isto faz sentido porque, quando você levanta
um objeto contra a força da gravidade, ao soltá-lo, você obtém novamente
a energia que você gastou. A energia potencial gravitacional
se transforma em energia cinética. De maneira similar, se você realiza trabalho
contra a força da mola, comprimindo-a, ao soltar, você vai ter de novo esta energia quando
a mola se estende e empurra a massa para fora. Ou seja, a energia potencial acumulada
transformou-se em energia cinética. Por outro lado, você pode
tentar obter energia novamente a partir de um trabalho
realizado contra a força de atrito, mas você não vai conseguir. O que acontece é que a energia
na forma térmica se dissipa pela mesa, pela superfície
de contato, pelo bloco. Até o próximo vídeo!