Energia de trabalho e cinética

ETAPA 3

Trabalho e Energia Cinética

3.1. 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 esta inclinada de 30º em relação à horizontal. Determine o trabalho realizado pelo cabo que puxa os escombros numa distancia de 2m.

m=750 kg

d=2m

g=9,8 m/s

θ=30º

W_1= ?

Determinando a Força

F_(res )=m.g

F_(res )=750 .9,8

F_(res )=7350 N

Calculando o trabalho aplicado

W_1=F .d .cos θ

W_1=7350.2 .0,866

W_1=F .d .cos θ

W_1=12730 J

3.2. Passo 2

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

Como os escombros se movimentam somente na horizontal, não há deslocamento vertical.

W= W_N+ W_g

Para força gravitacional:

W_g= m.g .d .cos⁡θ

W_g= 750 .9,8 .0 .cos⁡〖30º〗

W_g= 0 J

O Trabalho realizado pela força gravitacional é de 0 J.

Pela força normal:

W_N= m .g.〖d.sen〗⁡θ

W_N= 750 .9,8 . 〖0 . sen〗⁡〖30º〗

W_N= 0 J

O Trabalho realizado pela força normal é de 0 J.

3.3. Passo 3

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

W_t= W+ W_N+ W_(g )→ W_t=12730 +0+0

∴ W= 12730 J

3.4. 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.

m = 500 kg

h = 5 m

∆t=20s

g=9,8

P= ?

Calculando a força:

F=m .g

F=500 .9,8

F=4900 N

Calculando o Trabalho realizado

W=F_(x ).d .sen θ

W=4900 .5 . sen 90º

W=24500 J

Calculo da potência (w):

P= W/∆t

P= 24500/20

P= 1225 w

3.5. Passo 5

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

Convertendo a potência encontrada em hp:

P = 1225 W

1 HP = 746 W

x=1225 W

746x = 1225

x = 1225 / 746

x = 1,64 HP

∴1225 w equivale a 1,64 hp

ETAPA 4

Energia Potencial e Conservação de Energia

4.1. Passo 1

Leia o trecho abaixo:

Segunda-feira, 16/11/2009

Essa