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3/4/2011

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1.14 Trabalho, energia, potência, grau de eficiência Trabalho mecânico Trabalho é realizado quando uma força atua ao longo de um percurso.

F

s

W Trabalho; F Força s Percurso W=F·s

Exemplo: F = 500 N s = 12,5 m W = F  s = 500 N  12,5 m W = 6 000 Nm W = 6 000 J = 6 kJ

1 Nm = 1 J = 1 Ws

Energia Energia é a capacidade de gerar trabalho. WP Energia potencial

WP

Energia potencial WP = FG · s

m

FG s

Energia cinética WK v

WK = m · v 2 2

FG Força peso do corpo s Percurso (diferença de altura) WK Energia do movimento m Massa v Velocidade

Unidades como no trabalho

Potência mecânica

0 50

10

40

20

t

O trabalho realizado numa unidade de tempo é denominado potência.

Exemplo: F = 500 N s = 80 m t = 40 s

P Potência

F  s 500 N  80 m P =  =  t 40 s

30

W P=  t

P = 1 000 Nm/s P = 1 000 W = 1kW

·s P=F  t

Exemplo: F = 6 kN v = 80 km/h = 22,2 m/s P = F  v = 6 kN  22,2 m s kNm P = 133,2  = 133,2 kW s

s

F

P=F·v 1 W = 1 Nm/s = 1 J/s

Grau de eficiência entregue Pab recebida

O grau de eficiência é a relação entre a potência recebida pelo sistema (entrada) e a potência por ele entregue (saída).

η Grau de eficiência (eta) Pzu Potência recebida Pab Potência entregue

Pzu 100 %

η=P ab Pzu perdas

η < 1 ou < 100%

Grau de eficiência total

η = η1 · η2 · η3 η1, η2, η3

Graus de eficiência parciais

Exemplos de graus de eficiência: ⬇ 0,27 Motor Otto ⬇ 0,85 Motor trifásico ⬇ 0,23 Turbina a vapor Máquina de aplainar⬇ 0,70

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Manual de Tecnologia da Madeira 2ª edição brasileira  

A escolha do conteúdo tecnológico, matemático, gráfico e de planejamento operacional desta coleção obedece aos planos didáticos básicos dos...

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