Trabalho e Energia Cinética

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ETAPA Nº 3

Aula-tema: Trabalho e Energia Cinética

Esta atividade é importante para que você compreenda os conceitos de trabalho e energia cinética.

Para realizá-la, é fundamental seguir os passos descritos:

Passo 1

Em determinadas catástrofes, temos que usar tratores para simplesmente arrastar os escombros. Um trator puxa uns escombros que estão apoiados sobre uma superfície horizontal cuja massa é de 750 Kg por meio de uma corrente que está inclinada de 30° em relação à horizontal. Determine o trabalho realizado pelo cabo que puxa os escombros numa distância de 2m.

Dados:

W= ? / m = 750 kg / d = 2 m / g = 9,8 / Ө= 30°

W = F * d * cos⁡〖30°〗 1º calcular F na direção de x:

Fy Fx = P = m*g (P = m* g )

FN F F* cos Ө = m*g

F* cos 30° = 750.9,8

30º Fx F* 0,86 = 7350

x F = 7350/0,86

P d=2m F ≅ 8546,5 N

Se a F é 8546 N seu trabalho será 14699,98 Joules

W = F*d*cos → W = F * 2 * 0.86 → W = 8546,5*2*0,86

W = 14699,98 Joules

Passo 2

Para o passo anterior, determine o trabalho realizado pela força gravitacional e pela reação normal para o mesmo deslocamento.

O trabalho da força gravitacional ou do peso P do bloco, e também da força normal são nulos, pois estas forças são perpendiculares ao deslocamento e não a nenhum deslocamento vertical

Passo 3

Determine também o trabalho total realizado sobre o bloco, utilizando os passos anteriores.

W = W_1+ W_n+W_g W = 14699,98 joules

W= 14699,98 + 0 + 0

Passo 4

Após alguns desabamentos precisamos acionar um guindaste para remover laje, pedras e outros escombros. Determine a potência no cabo de um guindaste que eleva com velocidade constante uma pedra de 500 kg até uma altura de 5m, num intervalo de tempo de 20s.

Potcabo = F. V = P. V = (500 kg. 9,8 ). (( 5m)/( 20s) )

Potcabo = 4900.

Potcabo ≅ 1225 Watt

Passo 5 – Para o guindaste do passo (4) acima, determine a potência no cabo em HP. Adote 1HP = 746W.

Potcabo = 1225 watt = 1225 . ( HP)/( 746) → Potcabo HP =1225/746

Potcabo HP ≅ 1,64 HP

ETAPA 4

Aula-tema: Energia Potencial e Conservação de Energia

Esta atividade é importante para que você identifique um dos tipos de energia presente

nos fenômenos de desabamento tratados no desafio.

Para realizá-la, é fundamental seguir os passos descritos.

PASSOS

Passo 1

Leia o trecho abaixo:

Segunda-feira, 16/11/20009

Essa é uma das hipóteses para a causa do acidente na obra do Rodoanel. O CREA quer saber

que tipo de material foi usado nas vigas. Apenas uma das três vítimas continua internada.

(http://video.globo.com/Videos/)

O conjunto era composto por quatro vigas de 80 toneladas cada uma. Calcule a energia potencial do sistema formado pelas quatro vigas sabendo que elas estavam a 8 metros do solo. Adote 1 tonelada = 1000 kg

Dados:

m = 80 t = 80.000 kg / h = 8m / g = 9,8 m/s

U = m*g*h

U = (4vigas*80.000)*9,8*8

U = 320000*9,8*8

U = 25.088.000 K ou 25.088 kJ

Passo 2-Com os dados da questão anterior e usando a conservação de energia, calcule a velocidade de chegada do sistema de vigas ao solo.

Pelo princípio de conservação de energia temos que K = U

Dados: K = U = 25088000J

Então: K = ½ . m.V²

m.g.h = ½ . m.V²

g.h = ½ . V²

9,8