Trabalho

Faculdade Anhanguera Educacional – pólo: Rio Grande

Professor: Bruno Ladeira    Disciplina: Mecânica Aplicada

Assunto: Trabalho e Energia

Objetivos:

• Desenvolver o princípio de Trabalho de uma Força e Energia e aplicá-lo na solução de problemas que envolvam Força, Velocidade e Deslocamento;
• Analisar e resolver problemas que envolvam Potência e Rendimento;
• Definir conceito de Força conservativa e aplicar o teorema da conservação de Energia para solução de problemas de mecânica;

Conceitos:

Trabalho de uma Força Constante (dU): Em mecânica uma Força (F) realiza trabalho sobre um ponto material quando este sofre um deslocamento na direção da Força. O Trabalho dU realizado por uma Força F é uma quantidade escalar, dada por:

                     [pic 1]

                     [pic 2]             

Trabalho de uma Força Variável (U1→2) : Se F é expresso como uma função da posição, F = F(S), nesse caso, o trabalho de uma força é determinado por integração:

[pic 3]

Se a componente da força, F.cosƟ é lançada em um gráfico contra o deslocamento, o trabalho de uma força pode ser interpretado como a Área sob a curva desde a posição inicial até a posição final.

Trabalho da Força Peso (UW): O Trabalho realizado pela Força Peso equivale ao produto do valor da intensidade da Força Peso (W) com o deslocamento vertical (ΔY):

[pic 4]

[pic 5]

Trabalho da Força de uma mola (UM): Equivale a variação da Energia Potencial elástica.

[pic 6]

K: Constante de rigidez da mola; [N/m]

S: Deformação da  mola; [m]

Trabalho Total (UT) : Equivale a soma do trabalho de todas as forças que atuam no ponto material.

Exemplo 14.1 – Hibbeler –Dinâmica

O bloco de 10 kg mostrado na figura abaixo esta em repouso sobre um plano liso inclinado. Se a mola esta inicialmente distendida 0,5 m, determine o trabalho total realizado por todas as forças que agem no bloco quando uma força horizontal                P= 400N empurra-o uma distância s= 2 m plano acima.

[pic 7]

Exemplo 14.1 – Hibbeler –Dinâmica