Plano inclinado
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Quando um corpo é colocado sobre um plano inclinado, ele começa a deslizar sob a ação da gravidade. No entanto, sua componente de velocidade vertical é menor do que na queda livre, pois parte da aceleração se projeta na direção paralela ao plano, reduzindo sua velocidade no eixo vertical.
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Energia potencial
Modelo 
Variáveis
Cálculos
Cálculos
Equações
A energia necess ria para que um objeto passe da velocidade angular $\omega_1$ para a velocidade angular $\omega_2$ pode ser calculada usando a defini o
| $ \Delta W = T \Delta\theta $ |
Com a segunda lei de Newton, podemos reescrever essa express o como
$\Delta W=I \alpha \Delta\theta=I\displaystyle\frac{\Delta\omega}{\Delta t}\Delta\theta$
Usando a defini o de velocidade angular
| $ \bar{\omega} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta\theta }{ \Delta t }$ |
obtemos
$\Delta W=I\displaystyle\frac{\Delta\omega}{\Delta t}\Delta\theta=I \omega \Delta\omega$
A diferen a entre as velocidades angulares
$\Delta\omega=\omega_2-\omega_1$
Por outro lado, a pr pria velocidade angular pode ser aproximada pela velocidade angular m dia
$\omega=\displaystyle\frac{\omega_1+\omega_2}{2}$
Usando ambas as express es, obtemos a equa o
$\Delta W=I \omega \Delta \omega=I(\omega_2-\omega_1)\displaystyle\frac{(\omega_1+\omega_2)}{2}=\displaystyle\frac{I}{2}(\omega_2^2-\omega_1^2)$
Assim, a energia varia de acordo com
$\Delta W=\displaystyle\frac{I}{2}\omega_2^2-\displaystyle\frac{I}{2}\omega_1^2$
Podemos usar isso para definir a energia cin tica
| $ K_t =\displaystyle\frac{1}{2} m_i v ^2$ |
(ID 3244)
(ID 3687)
(ID 12552)
Quando um objeto se move de uma altura $h_1$ para uma altura $h_2$, ele percorre a diferen a de altura
$h = h_2 - h_1$
assim, a energia potencial
| $ V = - m_g g z $ |
torna-se igual a
| $ V = m_g g s \sin \phi $ |
(ID 12925)
Exemplos
(ID 16248)
Quando um corpo é colocado sobre um plano inclinado e não há atrito que impeça seu deslizamento, ele começa a acelerar sob a ação da gravidade. No entanto, a força gravitacional que atua na direção vertical se decompõe em uma componente paralela ao plano, cuja magnitude é:
$F_p = m_g g \sin\theta$
que depende de la massa gravitacional ($m_g$), la aceleração gravitacional ($g$) e o ângulo do plano inclinado ($\phi$). Essa força dá origem à energia potencial:
| $ V = m_g g s \sin \phi $ |
expressa em função de o caminho percorrido no plano inclinado ($s$).
(ID 16247)
(ID 16249)
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