O que significa que a energia se conserva?
Em física, a lei ou princípio da conservação de energia estabelece que a quantidade total de energia em um sistema isolado permanece constante. ... Um modo informal de enunciar essa lei é dizer que energia não pode ser criada nem destruída: a energia pode apenas transformar-se de um tipo a outro(s).
Quando a entropia se conserva?
A entropia é tão importante quanto a energia e influencia nossa vida de modo semelhante, porém, ao contrário da energia que conserva sua quantidade total, a entropia não se conserva e, em um processo natural, a entropia do universo sempre aumenta e é dessa forma que sabemos se o processo é espontâneo.
O que diz a lei da conservação da energia?
Quando acendemos uma lâmpada, damos partida em um carro ou até mesmo usamos a energia dos alimentos para realizar as atividades do dia a dia. Sendo assim, a energia não se perde, mas sim, se transforma de um tipo em outro. E pode ser armazenada. Essa é a chamada Lei da conservação de energia.
O que significa que a energia se conversa?
Afirmar que a energia se conserva significa dizer que ela apenas muda de um tipo de energia para o outro, da mesma forma que ocorre a lei de conservação de massas, na Química. ... A energia mecânica pode se transformar em energia térmica, por exemplo.
Quando a entropia varia?
Pela 2ª Lei da Termodinâmica, em sistemas isolados onde ocorrem processos irreversíveis, a entropia aumenta sempre. Quando ocorre uma transformação reversível num sistema isolado, a entropia não aumenta nem diminui.
¿Qué significa la conservación de la energía?
- Los físicos usan palabras más complejas para decir que “la conservación de la energía se debe a que las leyes de la física son invariantes ante traslaciones temporales” lo que en español simple significa que “la energía se conserva porque las leyes de la naturaleza no cambian con el tiempo”.
¿Por qué la energía no se crea ni se destruye?
- Hasta la fecha no hay evidencia de algún cambio en las leyes de la física con el paso del tiempo por lo que podemos no sólo decir con confianza que por ahora la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma sino que también el por qué. Imágenes: NetPlaces, IMDb. *: este ejemplo aparece planteado por L.Lederman en su libro “Symmetry”.
¿Qué energía se conserva después de la colisión?
- Si sumamos la energía de ambas pelotas luego de la colisión obtendremos la misma energía antes de la colisión, por eso decimos que la energía se conserva, no se destruye. Existe otro tipo de energía llamada potencial.
¿Qué es la teoría de la expansión del universo?
- Consecuencia de su abstracta teoría son fenómenos tan sorprendentes como el de la expansión del Universo (obtenida gracias a Lemaître, Friedmann, Robertson y Walker ), que predice que el propio espacio se estira como un globo hinchándose, provocando que las galaxias se alejen unas de otras, algo que se observaría con precisión en 1922.
A conservação da energia mecânica é um princípio da Física que garante que, na ausência de forças dissipativas, como o atrito, a quantidade total de energia de um sistema nunca se altera. De acordo com a conservação da energia mecânica, a soma da energia cinética com as energias potenciais deve ter módulo constante.
Veja também: Movimento uniforme: resumo, fórmulas e exercícios resolvidos
Conservação da energia mecânica
Quando um sistema encontra-se completamente livre de forças de atrito ou forças de arraste, a energia mecânica desse sistema será constante. Isso quer dizer que um pêndulo livre de forças de atrito, por exemplo, deverá oscilar por tempo indefinido, do contrário, em um tempo finito, esse pêndulo terá a sua energia dissipada em outras formas de energia, como energia térmica, vibrações, sons etc.
Observe a figura a seguir, nela temos um móvel que se desloca com velocidade constante, livre das forças de atrito com o solo, com o ar e livre das forças de atrito entre suas componentes. Nesse caso, dizemos que a energia mecânica associada a esse corpo será igual nos pontos A, B e C.
No ponto A, o carro apresenta tanto energia cinética como potencial, graças à sua pequena altura em relação ao nível mais baixo do solo. Já no ponto B, o carro aproxima-se de uma situação em que toda a sua energia cinética torna-se energia potencial gravitacional, em outras palavras, conforme a energia cinética do veículo diminui, a sua energia potencial gravitacional aumenta, assim como escrevemos na fórmula a seguir, que relaciona as energias mecânicas dos pontos A e B:
va – velocidade do corpo na posição A (m/s)
vb - velocidade do corpo na posição B (m/s)
g – gravidade (m/s²)
ha – altura do ponto A (m)
hb – altura do ponto B (m)
Como esse tema aborda diversos tipos de energia, nos tópicos seguintes, trazemos breves definições das que são consideradas mais comuns no ensino médio, a fim de revisar esse conteúdo e proporcionar uma aprendizagem mais completa.
Energia mecânica
A energia mecânica de um sistema é definida como a soma da energia cinética com as diferentes energias potenciais ali presentes, como a energia potencial gravitacional ou energia potencial elástica (sendo essas as mais comuns nos exercícios realizados no ensino médio), entre outras.
EM – energia mecânica (J)
EC – energia cinética (J)
EP – energia potencial (J)
Quando há atrito, uma parte da energia mecânica do sistema é “perdida”, sendo convertida em uma agitação térmica dos átomos e moléculas. Esse tipo de energia decorrente da ação da força de atrito é a energia térmica do corpo, e a sua correspondência com o calor foi explicado por James Prescott Joule, por meio de seu experimento sobre a equivalência mecânica do calor.
Veja também: Lei de Faraday: conceito, fórmulas e exercícios resolvidos
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Energia cinética
Energia cinética é a forma de energia relacionada ao movimento de um corpo. Trata-se de uma grandeza escalar, proporcional à massa do corpo e ao quadrado de sua velocidade, em unidades do Sistema Internacional de Unidades (SI), é medida em joules (J) e pode ser calculada por meio da seguinte fórmula:
p – quantidade de movimento (kg.m/s)
m – massa (kg)
Energia potencial
Energia potencial é o nome genérico dado a qualquer forma de energia que pode ser armazenada. Essas energias só surgem quando há aplicação de forças conservativas. São exemplos de energia potencial:
- Energia potencial gravitacional: forma de energia gerada quando algum corpo apresenta certa altura em relação à superfície da Terra.
- Energia potencial elástica: forma de energia relacionada à deformação de corpos elásticos, que tendem a voltar à sua forma original depois de deformados.
k – constante elástica (N/m)
x – deformação (m)
- Energia potencial elétrica: é a energia que surge mediante a interação atrativa ou repulsiva entre cargas elétricas.
Acesse também: Conceitos fundamentais da cinemática escalar
Exercícios resolvidos
Questão 1) (G1 – IFBA) Um corpo é abandonado do alto de um plano inclinado, conforme a figura abaixo. Considerando as superfícies polidas ideais, a resistência do ar nula e 10 m/s2 como a aceleração da gravidade local, determine o valor aproximado da velocidade com que o corpo atinge o solo:
a) v = 84 m/s
b) v = 45 m/s
c) v = 25 m/s
d) v = 10 m/s
e) v = 5 m/s
Solução:
Alternativa d.
Para determinarmos a velocidade aproximada com que o corpo chega ao solo, devemos aplicar o princípio da conservação da energia mecânica. Para tanto, dizemos que a energia potencial gravitacional no topo do plano inclinado é igual à energia cinética desse corpo na base do plano.
Na resolução, as massas presentes nos dois lados da equação cancelam-se. Em seguida, substituímos os valores informados pelo enunciado e fizemos algumas operações algébricas até encontrarmos a velocidade de 10 m/s.
Questão 2) (UEG) Em um experimento que valida a conservação da energia mecânica, um objeto de 4,0 kg colide horizontalmente com uma mola relaxada, de constante elástica de 100 N/m. Esse choque a comprime 1,6 cm. Qual é a velocidade, em m/s desse objeto, antes de se chocar com a mola?
a) 0,02
b) 0,40
c) 0,08
d) 0,13
Solução
Alternativa c.
Nesse exercício, dizemos que a energia cinética do corpo é integralmente convertida em energia potencial elástica, dessa forma, devemos fazer o seguinte cálculo:
Questão 3) (G1 - IFSP) Um atleta de salto com vara, durante sua corrida para transpor o obstáculo a sua frente, transforma a sua energia _____________ em energia ____________ devido ao ganho de altura e consequentemente ao/à _____________ de sua velocidade.
As lacunas do texto acima são, correta e respectivamente, preenchidas por:
a) potencial – cinética – aumento
b) térmica – potencial – diminuição
c) cinética – potencial – diminuição
d) cinética – térmica – aumento
e) térmica – cinética – aumento
Solução
Alternativa c.
Um atleta de salto com vara, durante sua corrida para transpor o obstáculo a sua frente, transforma a sua energia cinética em energia potencial devido ao ganho de altura e consequentemente à diminuição de sua velocidade.