Mecânica II · Episódio 1

A pista que para um caminhão sem freio

Trabalho de uma força

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 11 / 19

O caso

Caminhão afundado na argila, parado antes do fim da caixa

BR-376, km 667, serra do Paraná: freio falhou
caixa de argila expandida: 150 m de comprimento, 1,1 m de fundo
desde 2019: 272 veículos · 554 pessoas salvas
força modesta · distância grande · caminhão parado

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 12 / 19

O caso

BR-376, km 667, serra do Paraná: freio falhou
caixa de argila expandida: 150 m de comprimento, 1,1 m de fundo
desde 2019: 272 veículos · 554 pessoas salvas
força modesta · distância grande · caminhão parado

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 12 / 19

O caso

BR-376, km 667, serra do Paraná: freio falhou
caixa de argila expandida: 150 m de comprimento, 1,1 m de fundo
desde 2019: 272 veículos · 554 pessoas salvas
força modesta · distância grande · caminhão parado

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 12 / 19

O caso

BR-376, km 667, serra do Paraná: freio falhou
caixa de argila expandida: 150 m de comprimento, 1,1 m de fundo
desde 2019: 272 veículos · 554 pessoas salvas
força modesta · distância grande · caminhão parado

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 12 / 19

Pergunta do episódio

Quanto custa, em energia, tirar a velocidade de um caminhão?

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 13 / 19

Conceito 1 — Trabalho

Caixa empurrada na direção do caminho por uma distância d

força a favor do caminho:

unidade: joule

escalar: sinal sim, seta não · parado →

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 14 / 19

Exemplo resolvido — a caixa empurrada

200 N horizontais, a favor, ao longo de 5 m

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 15 / 19

Exemplo resolvido — a caixa empurrada

200 N horizontais, a favor, ao longo de 5 m

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 15 / 19

Exemplo resolvido — a caixa empurrada

200 N horizontais, a favor, ao longo de 5 m

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 15 / 19

Conceito 2 — Força inclinada

Corda a 37°: componente de 80 N trabalha, a de 60 N não

: ângulo entre força e deslocamento
: a "sombra" da força no caminho

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 16 / 19

Exemplo resolvido — a corda a 37°

Corda de 100 N a 37° do chão arrasta a caixa por 10 m ()

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

não 1 000 J · parte vertical: 0 J

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 17 / 19

Exemplo resolvido — a corda a 37°

Corda de 100 N a 37° do chão arrasta a caixa por 10 m ()

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

não 1 000 J · parte vertical: 0 J

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 17 / 19

Exemplo resolvido — a corda a 37°

Corda de 100 N a 37° do chão arrasta a caixa por 10 m ()

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

não 1 000 J · parte vertical: 0 J

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 17 / 19

Conceito 3 — Força de lado

Bandeja carregada e pedra girando: força a 90° do movimento

força a 90° do movimento:

logo trabalho nulo
normal e peso no chão plano: zero
força que faz girar (barbante, órbita): zero

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 18 / 19

Conceito 3 — Força de lado

força a 90° do movimento:

logo trabalho nulo
normal e peso no chão plano: zero
força que faz girar (barbante, órbita): zero

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 18 / 19

Conceito 3 — Força de lado

força a 90° do movimento:

logo trabalho nulo
normal e peso no chão plano: zero
força que faz girar (barbante, órbita): zero

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 18 / 19

Exemplo resolvido — a bandeja

Mão sustenta 20 N de bandeja por 12 m de corredor plano

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

por maior que seja o corredor

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 19 / 19

Exemplo resolvido — a bandeja

Mão sustenta 20 N de bandeja por 12 m de corredor plano

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

por maior que seja o corredor

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 19 / 19

Exemplo resolvido — a bandeja

Mão sustenta 20 N de bandeja por 12 m de corredor plano

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

por maior que seja o corredor

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 19 / 19

Conceito 4 — O sinal

Força a favor, de lado e contra: trabalho +, zero e −

Peso de 200 N na subida e na descida de 3 m

0°: + (ajuda) · 90°: zero · 180°: − (atrapalha)
atrito que freia: sempre negativo
peso: − na subida, + na descida

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 110 / 19

Conceito 4 — O sinal

0°: + (ajuda) · 90°: zero · 180°: − (atrapalha)
atrito que freia: sempre negativo
peso: − na subida, + na descida

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 110 / 19

Conceito 4 — O sinal

0°: + (ajuda) · 90°: zero · 180°: − (atrapalha)
atrito que freia: sempre negativo
peso: − na subida, + na descida

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 110 / 19

Exemplo resolvido — sobe e desce

Caixa de 20 kg sobe 3 m e volta ()

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

saldo da ida e volta: 0 J

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 111 / 19

Exemplo resolvido — sobe e desce

Caixa de 20 kg sobe 3 m e volta ()

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

saldo da ida e volta: 0 J

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 111 / 19

Exemplo resolvido — sobe e desce

Caixa de 20 kg sobe 3 m e volta ()

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

saldo da ida e volta: 0 J

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 111 / 19

Conceito 5 — Trabalho é área

Força constante de 200 N até 5 m: retângulo de 1 000 J

Rampa até 100 N mais patamar: 100 J + 300 J

gráfico : a área é o trabalho
força variável: soma dos pedaços
abaixo do eixo: área negativa

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 112 / 19

Conceito 5 — Trabalho é área

gráfico : a área é o trabalho
força variável: soma dos pedaços
abaixo do eixo: área negativa

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 112 / 19

Conceito 5 — Trabalho é área

gráfico : a área é o trabalho
força variável: soma dos pedaços
abaixo do eixo: área negativa

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 112 / 19

Exemplo resolvido — força que muda

sobe de 0 a 100 N em 2 m e fica em 100 N por mais 3 m

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 113 / 19

Exemplo resolvido — força que muda

sobe de 0 a 100 N em 2 m e fica em 100 N por mais 3 m

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 113 / 19

Exemplo resolvido — força que muda

sobe de 0 a 100 N em 2 m e fica em 100 N por mais 3 m

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 113 / 19

Conceito 6 — Trabalho total

Quatro forças na caixa e as barras dos seus trabalhos

trabalho total: soma com sinais
igual ao trabalho da resultante
trabalho da resultante: o preço da velocidade

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 114 / 19

Conceito 6 — Trabalho total

trabalho total: soma com sinais
igual ao trabalho da resultante
trabalho da resultante: o preço da velocidade

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 114 / 19

Conceito 6 — Trabalho total

trabalho total: soma com sinais
igual ao trabalho da resultante
trabalho da resultante: o preço da velocidade

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 114 / 19

Exemplo resolvido — a caixa de argila

Velocidade caindo de 20 m/s a zero ao longo dos 100 m

Caminhão de 40 t a 72 km/h para em 100 m

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

sobram 50 m de caixa

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 115 / 19

Exemplo resolvido — a caixa de argila

Caminhão de 40 t a 72 km/h para em 100 m

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

sobram 50 m de caixa

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 115 / 19

Exemplo resolvido — a caixa de argila

Caminhão de 40 t a 72 km/h para em 100 m

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

sobram 50 m de caixa

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 115 / 19

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