Um ciclista, pedalando sua bicicleta, realiza um trabalho mecânico W1 para acelerá-la de 0 a 2 m/s e W2 para aumentar a velocidade de 2 m/s para 4 m/s. Considerando que todo o trabalho mecânico realizado pelo ciclista seja convertido em energia cinética da bicicleta, podemos afirmar que:
Respostas
Considerando que o trabalho mecânico realizado pelo ciclista é totalmente convertido em energia cinética, podemos afirmar que:
W₁ = W₂
Teorema da Energia Cinética
Quando o ciclista sofre uma variação de sua velocidade, a sua energia cinética, que é proporcional ao quadrado da velocidade, também sofre uma variação.
O Teorema da Energia Cinética determina que a variação da energia cinética sofrida pelo ciclista terá o mesmo valor que o trabalho da força aplicada sobre ele.
- Trabalho = Variação da energia cinética
- O trabalho mecânico W₁ será igual à variação da energia cinética que ocorre quando a velocidade varia de 0 a 2 m/s.
- O trabalho mecânico W₂ será igual à variação da energia cinética que ocorre quando a velocidade varia de 2 a 4 m/s.
Para o trabalho mecânico W₁-
W₁ = ΔEc
W₁ = m. (ΔV)²/2
W₁ = m. (2 - 0)²/2
W₁ = 2m
Para o trabalho mecânico W₂-
W₂ = ΔEc
W₂ = m. (ΔV)²/2
W₂ = m. (4 - 2)²/2
W₂ = 2m
Logo o trabalho mecânico realizado nas duas situações será o mesmo.
W₁ = W₂
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