Bruno ladeira

Faculdade Anhanguera Educacional – pólo: Rio Grande

Professor: Bruno Ladeira    Disciplina: Mecânica Aplicada

Assunto: Trabalho e Energia

Conceitos:

Princípio do Trabalho e Energia: O conceito de trabalho e energia representa uma forma integrada da equação FR = m.a, obtida pelo emprego da equação cinemática da aceleração (a= vdv/dS). Logo esse principio pode ser usado para resolver problemas que envolvam Força, Velocidade e deslocamento.

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Procedimento para Análise

1. Estabeleça o sistema inercial e desenhe o diagrama de coro livre para o ponto material, levando em conta todas as forças que realizam trabalho conforme o ponto material se move ao longo de sua trajetória.

2. Aplique o princípio do Trabalho e Energia

3. A energia cinética dos pontos final e inicial é sempre positiva.

4. Há realização de trabalho quando o ponto de aplicação da Força se desloca na direção desta.

5. O Trabalho é positivo quando a força e o deslocamento têm o mesmo sentido, caso contrário é negativo.

6. Forças que são funções de deslocamento devem ser integradas para se obter o trabalho. Graficamente, o trabalho é igual à área sob a curva Força x deslocamento.

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Por fim quando há força de atrito deve-se levar em conta o trabalho realizado por esta.

Problemas

1. O automóvel  de 3500lb, move-se para baixo numa estrada com 10° de inclinação, a uma velocidade de 20pés/s. Se o motorista freia o carro, provocando um travamento das rodas, determine a distância s que o carro percorre durante o escorregamento. O coeficiente de atrito cinético entre as rodas e a pista é µc= 0,5.  Resposta: s= 19,5 pés

2. Durante um pequeno intervalo de tempo, um guindaste ergue uma viga de 2,50 toneladas com uma Força F= (28 + 3S2) kN. Determine a velocidade da viga ao fim de um deslocamento vertical  S= 3m. Quanto tempo leva para a viga atingir esta altura, supondo-se que ela partiu do repouso? Resposta: v=  5,47 m/s e t=1,79s

3. A plataforma P mostrada na Figura (a), tem massa desprezível e esta presa por cabos de 0,4 m que mantêm a mola de comprimento comprimida de 0,6 m, quando nada se apóia na plataforma. Um bloco de 2 kg é colocado sobre a plataforma e é solto a partir do repouso, após a plataforma ter sido empurrada 0,1 m para baixo (Figura (b)). Determine a altura máxima (h) em relação ao piso que o bloco sobe no ar.

Resposta: h=0,963 m

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4.  A caixa de 100 kg esta submetida a duas forças como mostrado na Figura abaixo. Se a caixa esta inicialmente em repouso, determine a distância que ela desliza até alcançar a velocidade de 6 m/s. O coeficiente de atrito cinético entre a caixa e o piso é 0,2. Resposta:  d= 3,54 m

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5. A força F agindo num bloco de 20 kg tem direção constante e sua intensidade varia com a posição s de seu ponto de aplicação. Determine quanto o bloco desliza até que sua velocidade se torne igual a 5 m/s. Quando s=0, o bloco tem velocidade de 2 m/s para a direita. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície é 0,3.