Trabalho e Energia

TRABALHO E ENERGIA E SUA UTILIZAÇÃO NA

ENGENHARIA CIVIL

Ana paula da Silva betim1; bruna Trevizan da Silva1; charles dos Santos1; daniel Junior Mendonça Rodrigues1; halisson Diogenes Ribeiro1; jorge Fernando Ferreira da Silva1; Leandro Marcelo Luna, Luiz Rafael Ajuz1; marcos Rogerio lemes Silva1; samuel  Francisco Sampaio1.^[a]

Área de Concentração: Física

Grupo de Trabalho: Engenharia Civil

RESUMO

Para a física Trabalho é a medida das transformações de energia causadas por uma força sobre um sistema, os conceitos são muitos utilizados em nosso dia a dia. A pesquisa apresenta diversos fatos e cientistas que contribuíram com descobertas muito importantes para os conceitos de trabalho e energia que são utilizados atualmente, como os conceitos de energia cinética, potencial, mecânica, elástica, os princípios fundamentais do trabalho, entre outros. Embora não se tenha um conceito preciso para energia, podemos dizer que a presença dela num dado sistema físico encerra a possibilidade de que se produza movimento. A pesquisa é conceitual de pesquisas bibliográficas e artigos. Ao falar de energia é de extrema importância ressaltar o Princípio de Conservação da Energia. Princípio este que, segundo Lavoisier, diz: “Na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma”. Visto que a utilização dos conceitos da energia e do trabalho é muito ampla, neste trabalho será demonstrado a sua influência e utilização na engenharia civil, com um enfoque principal no trabalho exercido em um bate-estaca, e quais são os seus princípios de utilidade.^[b]

Palavras-chave: Leis de Newton; Trabalho e Energia.

ABSTRACT

For the physics, work is the measure of energy transformations caused by a force on a system, the concepts are widely used in our daily lives. The research presents many facts and scientists who have contributed with very important findings to the concepts of work and energy that are currently used, as kinetic energy concepts, potential, mechanical, elastic, the fundamental principles of work, among others. Although there is no precise concept for energy, we can say that it presence in a given physical system end the possibility of producing a movement. The energy stored in foods, for example, causes a person's body organs function properly. Fuel cause the motor vehicles to move about. Similarly, the power generated by the battery causes the electrons of energy wire conductors to move about. When speaking of energy is of extreme importance emphasize the Energy Conservation Principle. A principle which, according to Lavoisier, says: "In nature nothing is lost, nothing is created, everything is transformed".

Seeing as the utilization of energy concepts and work is very wide, this work will be demonstrated its influence and utilization in civil engineering, with a primary focus on work done in a pile driver, and what are its principles of utility.

Key-words: work and energy;

        

1 Acadêmico do Curso de Engenharia Civil da Faculdade de Telêmaco Borba – e-mail: .^[c]

1. METODOLOGIA

Este estudo tem como objetivo realizar uma revisão bibliográfica, fundamentada na pesquisa teórica, onde as principais fontes de informações incluíram materiais eletrônicos, livros e artigos, apresentando assim os princípios de trabalho e energia. A pesquisa é conceitual, com finalidade acadêmica interdisciplinar de relacionar a disciplina de Física e suas aplicações na Engenharia Civil. ^[d]

1. INTRODUÇÃO

Na Física, o termo trabalho é utilizado quando falamos no Trabalho realizado por uma força, ou seja, o Trabalho Mecânico. Uma força aplicada em um corpo realiza um trabalho quando produz um deslocamento no corpo. Utilizamos a letra grega tau minúscula () para expressar trabalho e sua unidade de no SI é o Joule (J). Quando uma força tem a mesma direção do movimento o trabalho realizado é positivo:  > 0; Quando uma força tem direção oposta ao movimento o trabalho realizado é negativo:  < 0. O trabalho resultante é obtido através da soma dos trabalhos de cada força aplicada ao corpo, realizado pela força que atua sobre um corpo é igual à variação da energia cinética do corpo (BONJORNO, 2003).[pic 1][pic 2][pic 3]

Sendo assim, os estudos da óptica são divididos em algumas partes:

^[e]

Energia Cinética: 

É a energia que está relacionada ao movimento dos corpos. Resulta da transferência de energia do sistema que põe o corpo em movimento (BONJORNO 2003). Quando uma força produz deslocamento de um corpo, ela realiza trabalho, o valor desse trabalho é igual à energia gasta para realizá-lo, energia esta que foi transferida ao corpo ( Calçada, C S; Sampaio, J L).

Sua equação é dada por:

(Eq. 01)

^[f][pic 4]

Energia Potencial (gravitacional, elástica, elétrica, etc.): 

Define-se como potencia média de um sistema ou de uma força que realiza um trabalho o quociente entre trabalho realizado e o intervalo de tempo gasto na realização desse trabalho (BONJORNO 2003). É a energia que um corpo possui em relação à posição particular que ele ocupa. Na ausência de atrito, a energia mecânica total de um sistema se conserva, havendo apenas a transformação de energia potencial em energia cinética e vice-versa.

(Eq. 02)

Emec=Ec +Ep
^[g]
           É de grande importância deixar bem claro que o trabalho e as formas de energia são grandezas escalares.