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ENERGIAS
9.1 – Introdução
Definir energia é muito difícil, costumamos, em física, defini-la como a capacidade de realizar um trabalho. A energia se manifesta de diversas formas, como por exemplo a energia elétrica, energia nuclear, energia solar e outras formas. A partir de agora iremos discutir este tema de suma importância para a compreensão melhor de nosso dia-a-dia.
Passaremos a estudar e classificar a energia em três tipos: cinética, potencial e mecânica.
9.2 – Energia Cinética (EC)
O conceito de energia cinética está ligado com o movimento de um ou mais corpos.
Portanto só temos energia cinética se existir velocidade. Se um corpo estiver em repouso sua energia cinética será nula.
Matematicamente:
Unidade no SI:
EC Energia Cinética => joule (J) m Massa => quilograma (kg) v Velocidade => metro por segundo (m/s)
9.3 – Teorema da Energia Cinética A idéia física do Teorema da Energia Cinética é extremamente importante para a compreensão do conceito de Trabalho em física.
Supondo uma força F constante, aplicada sobre um corpo de massa m com velocidade vA,
no início do deslocamento d e velocidade vB no final desse mesmo deslocamento.
Partindo da equação de Torricelli:
Substituindo os valores conhecidos:
Isolando a aceleração temos:
Substituindo a expressão obtida acima na equação do Princípio Fundamental :
Rearranjando os termos:
Repare que o 1o termo é o trabalho da força resultante; o 2o e 3o termos são a energia cinética inicial e final do móvel.
TEOREMA DA ENERGIA CINÉTICA
Unidade no SI:
EPG Energia Potencial Gravitacional => Joule (J) m massa => quilograma (kg) g aceleração da gravidade local => metro por segundo ao quadrado (m/s2) h altura => metro (m)
9.4.2 – Energia Potencial Elástica (Epe)
Ao esticarmos ou comprimirmos uma mola ou um elástico, sabemos que quando soltarmos esta mola ela tenderá a retornar a sua posição natural (original). Essa tendência de retornar a posição natural é devido a algo que fica armazenado na mola a medida que ela é esticada ou comprimida. Este algo é a energia potencial elástica.
Como calcular?
Unidade no SI:
EPel Energia Potencial Elástica => Joule (J) k constante elástica => Newton por metro (N/m) x deformação da mola => metro (m)
9.5 – Princípio de Conservação da Energia Mecânica Existem determinadas situações em que podemos perceber a energia potencial sendo transformada em energia cinética e vice-versa.
Vejamos por exemplo a movimentação de um pêndulo simples:
O pêndulo é colocado a oscilar a partir do ponto A, ou seja no ponto A ele está em repouso. Desprezando qualquer forma de atrito, o pêndulo
