Um gráfico de barras de energia de trabalho é uma representação visual das transformações de energia que ocorrem em um sistema, concentrando-se na relação entre
trabalho, energia e energia potencial . É particularmente útil para entender como a energia é transferida e transformada em sistemas mecânicos.
Veja como funciona: 1.
Identifique o sistema: Defina o sistema que você está analisando. Este pode ser um único objeto, um grupo de objetos ou um sistema maior como uma montanha -russa.
2.
Identifique os estados iniciais e finais: Determine o estado inicial do sistema (onde ele começa) e seu estado final (onde termina).
3.
Tipos de energia: Considere as diferentes formas de energia envolvidas no sistema, incluindo:
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energia cinética: Energia de movimento (ke =1/2 * mv²)
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energia potencial: Energia armazenada devido à posição ou configuração (por exemplo, energia potencial gravitacional, energia potencial elástica)
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Trabalho: Energia transferida para ou para o sistema por uma força (w =f * d)
4.
Desenhe o gráfico de barras: O gráfico é dividido em colunas representando:
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Energia inicial: Representa a energia total do sistema no início.
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Trabalho realizado em/pelo sistema: O trabalho positivo representa energia adicionada ao sistema, o trabalho negativo representa a energia removida.
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Energia final: Representa a energia total do sistema no final.
5.
Preencha as barras: A altura de cada barra representa a quantidade de energia associada a cada tipo. Você pode ter barras diferentes para energia cinética, energia potencial e trabalho realizado no ou pelo sistema.
Pontos de chave: *
Conservação de energia: A energia total do sistema permanece constante, mesmo que seja transformada de uma forma para outra.
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Teorema da energia do trabalho: O trabalho realizado em um objeto é igual à mudança em sua energia cinética.
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Entendendo a transferência de energia: O gráfico ajuda a visualizar como a energia é transferida entre diferentes formas e como o trabalho pode alterar a energia do sistema.
Exemplo: Considere uma bola jogada para cima. O gráfico de barras de energia do trabalho pode ser assim:
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Estado inicial: Bola em repouso no chão (ke =0, pe =0)
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Trabalho feito: Trabalho positivo realizado pelo atirador (aumenta o ke)
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Estado final: Bola no ponto mais alto (ke =0, pe =máximo)
O gráfico mostraria:
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Energia inicial: Bar curta representando zero KE e PE.
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Trabalho feito: Bar alto representando o trabalho realizado pelo atirador.
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Energia final: Bar curta representando zero ke e uma barra longa representando o PE máximo.
No geral, os gráficos de barras de energia do trabalho são uma ferramenta valiosa para: *
Visualizando transformações de energia. *
Entendendo o teorema da energia do trabalho. *
Resolvendo problemas de energia em física e engenharia.