É possível haver transferência de energia de um sistema/corpo para o exterior ou do exterior para um sistema/corpo por ação de forças, sendo nesse caso a transferência de energia realizada por trabalho, \(W\). Show Quando há trabalho envolvido um corpo pode sofrer alteração da sua velocidade, aumentando-a ou diminuindo-a, provocando alteração da energia cinética, \(E_{c}\), desse corpo. Também pode não haver variação da velocidade (e da energia cinética) de o trabalho realizado for nulo. O teorema da energia cinética relaciona o trabalho realizado por uma força aplicada num corpo com a variação da energia cinética desse corpo. Teorema da energia Cinética A variação da energia cinética de um corpo, num dado intervalo de tempo, é igual à soma dos trabalhos realizados pelas forças aplicadas nesse corpo: $$W_{\vec{F}_{R}}=\Delta E_{c}$$ $$W_{\vec{F}_{R}}=E_{c_{final}}-E_{c_{inicial}}$$ $$W_{\vec{F}_{R}}=\frac{1}{2} \; m \; v_{final}^2-\frac{1}{2} \; m \; v_{inicial}^2$$ $$W_{\vec{F}_{R}}=\frac{1}{2} \; m \; (v_{final}^2-v_{inicial}^2)$$ em que: Ou seja: se \(W_{\vec{F}_{R}}>0\), então \(\Delta E_{c}>0\) \(E_{c_{final}}>E_{c_{inicial}}\) \(v_{final}>v_{inicial}\) pelo que o trabalho das forças resultantes é trabalho motor (potente), ocorrendo um aumento da energia cinética do corpo (aumento da velocidade). se \(W_{\vec{F}_{R}}=0\), então \(\Delta E_{c}=0\) \(E_{c_{final}}=E_{c_{inicial}}\) \(v_{final}=v_{inicial}\) pelo que o trabalho das forças resultantes é trabalho nulo, não havendo alteração da energia cinética do corpo (a velocidade mantém-se). se \(W_{\vec{F}_{R}}<0\), então \(\Delta E_{c}<0\) \(E_{c_{final}}<E_{c_{inicial}}\) \(v_{final}<v_{inicial}\) pelo que o trabalho das forças resultantes é trabalho resistente, ocorrendo uma diminuição da energia cinética do corpo (diminuição da velocidade). 22 de novembro, 2020 às 11:06 | Postado em Mecânica, Questões do ENEM, vestibulares, concursos, Rotação do corpo rígido Prof. Lang o senhor poderia me tirar uma dúvida a respeito do teorema trabalho e energia cinética? O teorema diz que: o trabalho realizado pela
força resultante que atua sobre um corpo de massa m é igual a variação da energia cinética do corpo. Pontos importantes:(caso eu esteja errado, favor me corrigir) 1- o teorema só é válido se a força que age sobre o corpo for a resultante. 2- a grande “vantagem” do teorema é calcular o trabalho sobre o corpo sabendo apenas as velocidades inicial e final. 3- como o teorema foi obtido a partir das leis de Newton ele só pode ser utilizado em referenciais inerciais. dúvida: O teorema trabalho e energia cinética é válido para um sistema de massa variável (por exemplo, um foguete)? O Teorema Trabalho-Energia Cinética (TTEC), enunciado como “o trabalho da resultante das forças sobre um corpo é igual à variação da energia cinética desse corpo” somente é aplicável para um corpo rígido em puro movimento de
translação (ou para uma partícula) . Na dedução do TTEC há como pressuposto que todas as forças exercidas no corpo tenham o mesmo deslocamento, isto é, que todas as forças se desloquem pela mesma distância, na mesma direção e no mesmo sentido. Um caso simples em que o TTEC é notoriamente inválido diz respeito a uma haste rígida, inicialmente em repouso, sobre o qual são exercidas apenas duas forças de mesma intensidade e direção mas com sentidos contrários, ou seja, de uma haste sob um binário de forças conforme representado na Figura 1.  A haste descreverá um movimento de rotação em torno de seu centro de massa e o centro de massa não se deslocará. A resultante das forças é nula, portanto o trabalho da resultante é nulo, mas cada uma das forças realiza trabalho e haste ganhará energia cinética (de rotação). Uma forma menos restritiva do TTEC, aplicável para corpos rígidos em rotação (e translação) é: “o trabalho total (somatório dos trabalhos) sobre um corpo é igual à variação da energia cinética desse corpo“. Note-se que o trabalho total e o trabalho da resultante das forças são diferentes caso os deslocamentos das forças não sejam todos iguais. Uma circunstância em que mesmo na forma menos restritiva o TTEC é inválido, graças a trabalhos internos em um sistema de massa variável que não são convertidos integralmente em energia cinética, está discutido em Mecânica – Trabalho na esteira transportadora. Como o TTEC é derivado das leis de Newton, combinadas com as definições de trabalho e energia cinética, além das limitações já expostas, ele também não é válido em sistemas de referência não-inerciais. Desta forma, conhecer os limites de validade do TTEC é importante pois do contrário poderemos usá-lo em situações em que de fato não é possível sua aplicação. No ENEM há um péssimo exemplo de questão em que notoriamente tal acontece. Vide Questão 67 sobre a corrida do Usain Bolt – Prova Branca – ENEM2015. Há muitas postagens no Pergunte ao CREF sobre este tema, acessíveis em Teorema Trabalho-Energia Cinética. Finalmente indico esta dissertação de mestrado profissional em ensino de Física da UFRJ: TRABALHO E ENERGIA: UMA NOVA ABORDAGEM SOBRE A TRANSFORMAÇÃO E CONSERVAÇÃO DE ENERGIA. _____________________________________________ Diálogo no Facebook em 22/11/2020: Giovanni Delsoto-Boa tarde professor! Aproveitando o assunto do post, energia cinética em referenciais não inerciais tem significado físico? Calcular seu valor é simples, mas nesse caso, seu valor representa alguma coisa “de útil”? (ta me faltando palavras para a pergunta hahaha) Lembro de ter lido num livro do Feynman que ele dizia que energia é algo que se conserva. Em referenciais não inerciais não perderíamos essa propriedade? Em referenciais não-inerciais ainda podemos usar o TTEC desde que usemos também forças inerciais. Giovanni Delsoto – aaah saquei!Muito obrigado professor “Docendo discimus.” (Sêneca) Número de visualizações: 1.925 Para que serve o teorema da energia cinética?De acordo com o Teorema da Energia Cinética, o trabalho realizado sobre um objeto é exatamente igual à variação da energia cinética sofrida por ele. Desse modo, à medida em que uma força é aplicada a favor do movimento de um corpo, há aumento de velocidade, que leva ao aumento de energia cinética.
Quando usar a fórmula da energia cinética?Energia cinética: fórmula
Para calcular a energia cinética de um objeto com massa “m” e velocidade “v” devemos aplicar a fórmula Ec = mv²/2, onde: Ec – energia cinética em joules; m – massa em kg; v – velocidade em m/s.
Onde se aplica a energia cinética?Em outro exemplo de energia cinética podemos constatar nos acidentes de carro. Quando acontece um acidente em que a causa é a alta velocidade, na batida em alta velocidade em que a uma massa considerável, o carro adquire muita energia cinética.
Qual a importância do teorema trabalho é energia cinética?O teorema do trabalho e energia cinética é muito importante para a área da mecânica. De acordo com esse teorema, o trabalho que é realizado sobre um corpo é numericamente igual à variação da energia cinética desse corpo.
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Quando usar o teorema da energia cinética?
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