_Hinrichs_Kleinback

Cap. 2 Mecânica da Energia
Solução
A energia cinética original do carrinho é EC = 1/2 mv 2 = 1/2 x 10 kg x
(5 m/s 2 ) = 125 J. O peso do carrinho (w = mg) é 10 kg x 9,8 m/s 2 = 98 N.
Queremos que EP = EC, então 98 N x altura = EC = 125 J. Portanto, a altura é
125 J/98 N = 1,28 m.
Máquinas Simples
Uma máquina é um dispositivo que multiplica uma força às expensas de uma distância. A
ENERGIA ainda é conservada nestes dispositivos, mas as máquinas podem reduzir a força
necessária para se desempenhar uma tarefa. Uma das máquinas mais simples é a alavanca,
que é uma barra rígida apoiada sobre um ponto chamado fulcro (Figura 2.14). Uma
força F aplicada em uma ponta da barra levanta a carga A (a força de saída) na outra ponta.
A RAZÃO A/F é chamada de "vantagem mecânica" da máquina e é geralmente maior do que
1. Alavancas vêm sendo usadas desde tempos pré-históricos para mover objetos pesados,
carregar água e ajudar na construção de casas.
Em outro exemplo de alavanca (também mostrado na figura), a carga fica entre o fulcro
e a força aplicada, como em um carrinho de mão. Para levantar uma carga pesada,
você pode aplicar uma força menor sobre a empunhadura do carrinho; como a energia é
esta força será aplicada sobre uma distância maior do que aquela em que a
Outra máquina bastante simples é o plano inclinado. Empurrar um carrinho rampa
acima é mais fácil do que carregá-lo por uma escada, porque a força aplicada será menor;
entretanto, o trabalho realizado será o mesmo. Planos inclinados ou rampas foram provavelmente
utilizados na construção das pirâmides do Egito para mover os grandes blocos
de pedra até o topo.
Figura 2.14
Três tipos de máquinas simples: (a) alavanca; (b) carrinho de mão; (c) plano
construção das pirâmides).
(c)