Como você calcula o deslocamento de um objeto usando a equação de energia de trabalho?
Você não pode calcular diretamente o deslocamento usando apenas a equação de energia de trabalho. O teorema da energia do trabalho relata o trabalho realizado em um objeto à sua mudança na energia cinética, não ao seu deslocamento. Eis o porquê e como abordar os cálculos de deslocamento:
Teorema da energia do trabalho: *
w =Δke * W =trabalho realizado no objeto
* ΔKE =Mudança na energia cinética (KE final - KE inicial)
Por que não dá deslocamento diretamente: * O trabalho é uma medida de transferência de energia devido a uma força que age a uma distância. Não diz inerentemente a distância específica percorrida.
* A energia cinética depende da massa e da velocidade do objeto, não diretamente de sua posição.
Como calcular o deslocamento: 1.
Entendendo o problema: Identifique as forças que atuam no objeto e em qualquer informação que você tenha sobre seus estados iniciais e finais (velocidade, energia cinética, etc.).
2.
Aplicando física relevante: Dependendo da situação, você pode usar:
*
Equações de aceleração constante: Se você conhece a aceleração, a velocidade inicial e o tempo, você pode usar equações como
* Δx =v₀t + (1/2) em²
*
Leis de Newton: Aplique a segunda lei de Newton (F =MA) para encontrar a aceleração e, em seguida, use as equações de aceleração constante.
*
Conservação de energia: Em alguns casos, você pode usar o princípio da conservação da energia mecânica (ke + PE =constante) se forças conservadoras como a gravidade estiverem envolvidas.
3.
combinando com energia de trabalho: Você pode usar o teorema da energia do trabalho para encontrar o trabalho realizado no objeto, que pode estar relacionado à força e ao deslocamento.
Exemplo: Imagine uma caixa deslizando por uma superfície sem atrito. Você conhece sua velocidade inicial, a força aplicada e sua velocidade final. Veja como você pode encontrar o deslocamento:
1.
Calcule o trabalho realizado: Usando o teorema da energia de trabalho, w =Δke =(1/2) mv² - (1/2) mv₀²
2.
Relacione trabalho para forçar e deslocamento: W =fΔX. Como você conhece a força e o trabalho, você pode encontrar o deslocamento Δx.
Em suma, o teorema da energia do trabalho ajuda a entender as mudanças de energia envolvidas, mas você precisa de informações adicionais (como forças, aceleração ou tempo) para calcular diretamente o deslocamento.