Física - Teorema da Energia Cinética (TEC)

[Música] Olá vestibulando tudo bem como é que você tá legal Bom para quem não me conhece ainda eu sou o professor Caco faço parte da equipe de física do curso ESAG vestibulares e na videoaula de hoje eu escolhi um tema super importante teorema da energia cinética dá uma olhada aqui ó Tec teorema da energia cinética isso aqui cai bastante cai muito no vestibular antes de começar a desenvolver esse assunto eu preciso lembrar de uma outra coisa com você Eu preciso lembrar do conceito de trabalho de força constante olha para cá pensa num corpo uma força

constante F atuando sobre ele e o corpo sofrendo um deslocamento por definição o trabalho realizado por essa F constante é o produto do módulo da força pelo deslocamento pelo cosseno de teta que nada mais é do que o ângulo entre a força e o deslocamento lembrou disso aí não é o trabalho da força constante é F de cosseno teta não esquecendo que o teta é o ângulo entre a força e o deslocamento legal até aí beleza não esqueça também que quando o teta é 90º isso pode acontecer é só você imaginar uma força perpendicular ao

deslocamento tá imagina uma força aqui perpendicular ao deslocamento quando teta é 990° o cosseno de 90 que é igual a zer vai anular tudo isso aqui e o trabalho da força será igual a zero como é que é professor eu vou falar de novo ó quando a força for perp cular ao deslocamento Ou seja quando teta for 90º o trabalho será nulo o trabalho realizado pela força será igual a zero não esquece isso aí que é super importante tá bacana até aí agora vem cá e olha essa situação ó eu tenho um corpo um corpo

e sobre ele uma força resultante atuando só lembrando que a força resultante é a soma de todas as forças que estão ali aplicadas no corpo né legal todo mundo sabe pela segunda lei de Newton que força resultante é igual a massa vezes aceleração Ah então tá rolando uma aceleração tá se tá rolando uma aceleração a velocidade vai variar vai variar aqui eu tinha uma velocidade inicial aqui eu tenho uma velocidade final nesse trecho aqui ó daqui até aqui tudo bem até aí agora volta lá no conceito de trabalho de força constante ó o trabalho de

uma força constante aqui eu vou pegar o trabalho da resultante da força resultante vai ser a força resultante pelo deslocamento pelo cosseno do ângulo entre a força e o deslocamento Ah mas você não colocou o cosseno aqui é eu não coloquei mesmo sabe por que que eu não coloquei porque o ângulo entre a força e o deslocamento Aqui é zero perceba que a força resultante ela tem o mesmo sentido que o des colocamento é se tem o mesmo sentido o ângulo é zero e o cosseno de zero é igual a 1 ou seja não preciso

colocar então o trabalho da resultante vai ser a força resultante pelo deslocamento nesse meu exemplo aqui legal até aí só que você tem que lembrar que a força resultante é a massa vezes a aceleração então eu vou ficar com ma legal mais uma vez o trabalho resultante é m x a vezes D vou dar uma paradinha e vou lá na cinemática pegar a equação de Torre chell vocês são lembrados da equação de Torre chell então né equação de Torre telle super famosa ó V qu = v0 qu + 2 x a x d ou Del

S né Tanto faz você colocar aqui ó d ou Del S pela equação de Torre chell eu posso isolar o AD isolando o AD vai ficar V qu - v0 qu não é isso dividido por 2 tá aqui ó AD V qu - v0 qu dividido por 2 sabe o que eu vou fazer agora eu vou pegar esse AD aqui da equação de Torre telle e vou jogar aqui ó na minha expressão de trabalho trabalho resultante é a massa ó acompanha ó massa ve AD no lugar do AD eu coloco o qu V qu ó

lá V qu v0 qu sobre 2 tudo bem até aí tranquilo vou fazer a distributiva aqui ó vou multiplicar vai ficar MV qu so 2 - mv0 qu SO2 e aí você já deve ter percebido aí que eu sei que você é bem esperto que m v so 2 é um tipo de energia a energia do movimento chamada energia cinética e eu chego a conclusão que o trabalho resultante é igual à variação da energia cinética ou seja energia cinética final velocidade final energia cinética Inicial velocidade inicial tudo bem gente Então esse é o teorema de

energia cinética vou repetir o trabalho resultante é igual a variação da energia cinética beleza vamos aplicar isso aí no no exer no exercício vamos lá já volto em um segundo pra gente fazer um exercício sobre isso aí legal voltamos exercício teorema de energia cinética acompanha aqui ó eu vou abandonar esse bloquinho do ponto a ele vai descer essa rampa até o ponto b sem atrito de A até B e vai continuar de B até c com atrito então presta atenção ó de a a b sem atrito de b a c com atrito legal despreze a

resistência do ar coeficiente de atrito dinâmico no trecho BC 0,40 e ele quer saber qual é o deslocamento de B até C Lembrando que ele parte do rep Pous ele é abandonado no ponto a Ou seja a velocidade de A é igual a z0 e ao chegar ao ponto c ele para devido ao atrito no ponto c a velocidade dele é igual a zero ele chega no ponto c e para legal tranquilo ele quer que você calcule essa distância aqui ó de B até C eu quero que você perceba o seguinte ó é uma questão

que envolve força deslocamento e velocidade Ou seja é uma questão com a cara do teorema da energia cinética com a cara do tec lembra do tec a gente falou agora a pouco né o trabalho da força resultante é igual a variação da energia cinética pensa comigo qual foi a variação da energia cinética do início até o final do movimento ah professor no início a velocidade Era zero a energia cinética Era Zero no final a velocidade também é zero a energia cinética também é zero ou seja a variação da energia cinética é zero então aqui no

meu Tec vai ficar trabalho resultante igual a variação da energia cinética que a gente já sabe que é zero legal até aí Lembrando que trabalho resultante nada mais é do que a soma dos trabalhos das for que atuam sobre o corpo durante o trajeto as três forças que vão atuar sobre esse corpo aqui são a força peso a força peso a força normal e a força de atrito aqui embaixo força peso força normal e força de atrito Vamos representá-las ó Acompanha comigo ó aqui no trecho ab a força peso estará assim ó a força normal

no trecho AB estará assim sempre na perpendicular a superfície aqui ó direção normal legal aqui no trecho BC eu vou ter também a força normal a força peso e a força de atrito sempre no sentido contrário ao movimento legal Pensa comigo ó no trecho AB o trabalho da força peso será mgh lembra dessa forminha não é se no trecho AB houve uma diferença de altura o trabalho do peso é mgh no trecho BC o trabalho do Peso é igual a zero Ah mas por que que é igual a zero a gente já falou hoje né

forças perpendiculares ao deslocamento lembra do teta igual a 90º não realiza um trabalho legal então o peso aqui ó realiza um trabalho que é mgh no trecho AB e aqui no trecho BC o trabalho do peso é zer vamos dar uma olhadinha na normal agora que é a segunda força que atua sobre esse bloco ó força normal a força normal aqui ó ela tá na perpendicular ao deslocamento no trecho AB na rampa e aqui no trecho BC ela também está na perpendicular ao deslocamento Ou seja a normal não vai realizar trabalho nem na rampa e

nem aqui nesse trecho horizontal a força de atrito não existe no trecho AB Só existe no trecho BC e ela está aqui ó no sentido contrário ao movimento e aí é bom você lembrar que quando a força tá no sentido contrário ao movimento o trabalho é negativo né é um trabalho resistente Então vamos jogar isso aí na formulinhas H trabalho da normal é igual a zero nos dois trechos a normal tá sempre perpendicular ao deslocamento o trabalho da força de atrito vai ser a força de atrito vezes o deslocamento trabalho negativo trabalho resistente legal tudo

isso aí é igual a variação de energia cinética que a gente já viu que é zero né zero a velo ade Inicial é zero a velocidade final também é igual a zero legal continuando aqui ó mgh eu vou repetir o zero vai sumir menos o fat que todo mundo sabe que é o mi vezes a normal se você tem dúvida vai lá na aulinha de atrito de força de atrito tá força de atrito é o mi coeficiente de atrito vezes a normal vezes o deslocamento ó continuando aqui igual a zero igual a zero tá mais

uma vez eu vou repetir o mgh aqui ó mgh igual a ó vou passar tudo isso aqui pro outro lado ó vou passar tudo isso aqui pro outro lado vai ficar o quê me D me D vezes a normal gente a normal no trecho BC dá uma olhadinha aqui ó no trecho BC que é o trecho onde a normal é igual ao peso em módulo né então no lugar da normal eu posso colocar P né aqui é normal anulo o peso então aqui no lugar da normal eu vou colocar o peso que é MG tá

lembrado disso aí não p = MG vezes o d né vezes o d legal vou fazer o seguinte agora vou fazer o seguinte vou cortar o MG com o MG eu tenho nos dois membros eu posso cortar E aí vai ficar que o H é igual a MD ve D tão acompanhando legal o que que ele quer que você calcule a distância D a distância no trecho BC a distância D se você isolar vai ser igual a h dividido por mi D coloquei aqui ó d h Sobre mi D E aí eu já posso substituir

os valores né o h é 2 o h é 2 a altura é 2 o mid é 0,4 Isso aí foi dado né divido o 2 por 0,4 e vou achar que a distância é 5 m legal tranquilo deu para entender então ó fica essa dica Tá teorema da energia cinética muito importante estuda isso aí beleza até a próxima gente obrigado AM [Música]