Atividade/aula - Física - 1 ano - Prof Ezel - de 06 à 10/07/2020

Esta atividade aula deve ser registrada em seu caderno!

Habilidade: Analisar a potência de distintas fontes do trabalho das máquinas para estabelecer padrões de comparação.

ENERGIA - TRABALHO - POTÊNCIA

No mundo em que vivemos, podemos dizer que um dos conceitos físicos mais importantes é o de energia, pois ela está presente em praticamente tudo o que fazemos diariamente. A energia é tão importante que até mesmo quando estamos descansando nosso corpo necessita dela. Sabemos que a energia não pode ser criada e nem destruída, mas pode ser transformada em outras formas de energia. Dependendo de sua fonte, podemos classificá-la como sendo energia mecânica, elétrica, química, sonora, luminosa, nuclear, etc.

Retomando alguns conceitos sobre Trabalho - Potência - Energia

Em nosso dia a dia costumamos fazer uso da palavra trabalho, só que essa palavra está geralmente relacionada ao esforço físico ou mental, porém, em Física, esse termo representa a medida das transformações de energia.              Já a potência de uma força representa a rapidez com que ela realiza um trabalho ou, ainda, a rapidez com que a energia é transformada em outras formas de energia. Por exemplo, para uma pessoa subir até o oitavo andar de um prédio, ela pode usar o elevador ou as escadas. Nos dois exemplos, escada ou elevador, o trabalho realizado será o mesmo, ou seja, o trabalho de elevar o corpo até o oitavo andar.

Mas se essa pessoa fizer uso das escadas, demorará mais tempo para realizar o mesmo trabalho. Dessa forma, dizemos que a potência associada à força realizada pelo corpo é menor do que a associada à força do motor do elevador.

A potência mecânica é uma grandeza escalar que indica a velocidade com que algo transforma ou transfere energia mecânica em outro tipo de energia através do trabalho realizado por uma força. No SI, a unidade de potência é J/s (joule por segundo) que também é conhecido por W (watt). Então, W = J/s.

Um exemplo interessante para compreendermos a questão das unidades dessa grandeza é quando uma empilhadeira, ao levantar um objeto, trabalha com uma potência mecânica de 450 W, isso significa que a empilhadeira transfere 450 joules/segundo de energia mecânica para esse objeto.

Além das unidades que citamos acima, foram usadas outras: HP (horse-power) e CV (cavalo-vapor), ambas possuem uma relação com watt:

Ao contrário do que muitos pensam, HP (horse-power) não é simplesmente uma tradução de CV (cavalo-vapor). Em uma motocicleta nacional, por exemplo, a potencia geralmente vem em CV, mas em uma motocicleta importada a potencia pode vir expressa em HP.  Assim: 1 CV = 0,9863 HP e 1 HP = 1,0139 CV. Em watts temos: 

1 CV = 735 W.

1 HP = 746 W.

Voltando ao conceito de potência mecânica, podemos subdividir em dois tipos: potência média e potência instantânea.

Potência média

Quando uma máquina realiza trabalho τ num certo intervalo Δt de tempo através de uma força aplicada, podemos calcular a potência média que essa máquina possui, pois esse trabalho é a quantidade de energia mecânica (ΔE_m) transferida durante esse tempo.

Para determinar a potência média de uma força, devemos lembrar que ela representa o trabalho realizado, ou a energia transformada, por unidade de tempo. Sendo assim, podemos escrever:

Onde:

P_méd  é a potência média de uma força

τ é o trabalho realizado

∆t é a variação do tempo de atuação da força

∆E é a energia transformada

No SI, medimos essas grandezas com as seguintes unidades:

P é dada em watt (W)

τ ou ∆E é dado em joule (J)

∆t é dado em segundos (s)

Potência instantânea

Calculamos a potência instantânea quando o instante de tempo  tende a zero, ou seja, o instante de tempo é próximo de zero. 

Fonte: Toda Matéria - Canal Mitocôndria - Trabalho - Potência - Energia.