Aula 1.8 - Física

Aula de Felipe Martins

 

Hoje eu mostrarei os conceito físicos de potência e de impulso e ainda darei uma breve explicação do que é força conservativa.

 

Potência

A potência pode ser entendido como a quantidade de energia fornecida por unidade de tempo, ou seja a taxa temporal de transferência de energia. Assim podemos escrever:

$P_{ot}=\frac{E}{\Delta t}$

É legal saber a unidade de potência, onde [X] denota a unidade de X, no Sistema Internacional de Unidades

$\big[P_{ot}\big]=J\quad s^{-1}$

A unidade de potênicia é \textit{watt} que é a unidade de energia J, joule, por segundo.

Se temos um agente que realiza trabalho durante um certo período de tempo num corpo podemos escrever a potência mecânica relacionada ao sistema como:

$P_{ot}=\frac{W}{\Delta t}$

Temos $W=\va{F}\cdot\va{r}=Fr\cos\theta$, onde $theta$ é o ângulo entre a força F e o deslocamento r. Apartir disso temos que a \textbf{Potência Média} é:

$P_{ot_{med}}=F\cos\theta\frac{r}{\Delta t}=Fv_{med}\cos\theta$

Que é a potência média pois num deslocamento arbitrário se dividimos pelo tempo levado temos a velocidade média, ver aula 1. Porém, se considerarmos o intervalo temporal bastante pequeno temos a velocidade naquele instante e consequentemente a potência naquele instante, \textbf{Potênica Instantânea}.

Note que em um gráfico de potência por tempo a área deve ser equivalente ao trabalho, argumentação igual a da última aula.

 

E para potência variáveis com gráficos estranhos bastaria fazer retângulos cada vez mais finos chegaremos na área exata, algo parecido com :

Quanto mais diminuirmos a largura destes retângulos e ajustando-o à potência naquele tempo mais nos aproximaremos da área e assim do trabalho. Logo, a área do gráfico, não importa quão exótico a curva da potência em função do tempo seja, é numericamente igual ao trabalho.

 

Impulso

O impulso nada mais é do que uma grandeza que mede a variaç~~ao do momento linear de um corpo causada por uma força $\va{F}$ que atua por um intervalo temporal $\Delta t$. Assim podemos escrever :

$I=\Delta P=F\Delta t$

A unidade física é dada por:

$[I]=N\cdot s^{-1}$

Em um gráfico de impulso por tempo a área é equivalente à variação de momento linear.

Infelizmente, não há nenhuma questão no atual banco de questões da semana do NOIC que trate destes conceitos. Felizmente, assim que possível colocarei alguma questão sobre potência e impulso nas questões da semana. Assim que eu fizer isto, colocarei aqui o link.