FisicaBasicaVol I
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FisicaBasicaVol I


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em um corpúsculo com massa 32. 
No entanto, estas definições não nos parecem adequadas, pois, como veremos mais adiante, o 
conceito de trabalho no sentido em que a Física usa este termo, é definido em função do conceito 
de energia o que tornaria as duas definições circulares: definimos uma em função da outra, ou 
seja, não definimos coisa alguma! 
Então, o que é Energia? Vamos usar, provisoriamente, a seguinte definição: 
Energia é uma propriedade dos sistemas físicos que permite a 
esses sistemas interagirem uns com os outros. 
 
Tipos de energia 
Se definir energia é difícil, definir os tipos de energia é uma tarefa bem mais fácil. Os vários tipos 
de energia são definidos em função das propriedades que os sistemas possuem. Temos, 
basicamente, dois tipos de energia: cinética e potencial (ou de configuração). 
O primeiro tipo, cinética, diz respeito a um tipo de energia associada ao movimento33 enquanto 
que o segundo é um tipo de energia que depende das relações entre as partes de um sistema. A 
Energia Potencial é uma função, fundamentalmente, do tipo de interação que as várias partes de 
um sistema estabelecem entre si (posição relativa das partículas que compõem o sistema, tipo de 
campo existente, etc.). O importante é dar-se conta de que a energia potencial pertence ao 
sistema como um todo e não a uma parte do sistema em particular. 
Energia Cinética 
Como vimos na seção anterior, se é difícil definir, de uma forma simples, o que seja Energia, 
definir o que seja um determinado tipo de energia é uma tarefa bem mais fácil. 
Em particular, definiremos aqui o que entendemos por energia cinética. Este tipo de energia é 
associado ao movimento. Sempre que tivermos um objeto em movimento teremos associada a 
 
32 Dicionário Eletrônico Aurélio Século XXI, versão 3.0, 1999. 
33
 No Capítulo III definiremos com precisão o que entendemos por movimento e velocidade. 
Curso de Física Básica \u2013 Volume I 55 
 
Prof Dr Paulo Ricardo da Silva Rosa 
Departamento de Física - UFMS 
este movimento certa quantidade de energia que chamaremos de cinética. Os vários tipos de 
classificação da energia cinética são função do tipo de movimento desenvolvido pelo objeto. 
Figura 31 - Terra em seu movimento em torno do Sol. 
Energia cinética de translação34 (Ec) 
Se tivermos um objeto que se move ao longo de certa trajetória, não fechada e sem rolar sobre si 
mesmo, temos o que, normalmente, é chamado de energia cinética, mas que aqui chamaremos de 
energia cinética de translação. A energia cinética de translação depende tanto da velocidade como 
da massa do objeto. Adiantando o que veremos nos próximos capítulos, podemos calcular a 
energia cinética de translação de uma partícula de massa m e velocidade v por: 
=
21
2
cE mv 
Observe que a energia cinética depende apenas do módulo da velocidade. 
As dimensões de Energia são expressas pelo produto das dimensões de massa e velocidade. No 
Sistema Internacional de Unidades a massa é medida em quilograma (kg), a velocidade em metros 
por segundo (m/s) e a energia é medida em Joules, cujo símbolo é J. Portanto, a energia cinética 
será expressa em Joules: 
2 2
2 2
m
[Energia] [Energia] kg. Joule
sSI
L
M
T
= \uf8e7\uf8e7\u2192 = = 35 
Nessa expressão, os colchetes indicam que estamos falando da unidade da grandeza que se 
encontra entre eles. 
 
34
 Alguns livros usam a letra K para indicar a Energia Cinética. A origem dessa notação está no inglês, língua na qual Energia Cinética 
se escreve Kinetic Energy, daí a letra K. 
35
 James Joule, físico inglês que realizou vários estudos sobre as várias formas de energia e sua conversão umas nas outras (1818 \u2013 
1889). 
Terra 
Sol 
Curso de Física Básica \u2013 Volume I 56 
 
Prof Dr Paulo Ricardo da Silva Rosa 
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Energia cinética de rotação (Er) 
Consideremos uma partícula que descreve um movimento de rotação em torno de um eixo. Um 
exemplo seria a Terra em seu movimento em torno do Sol, como mostrado na Figura 31. 
Associada a este movimento de rotação temos um tipo de energia cinética chamado de Energia 
Cinética de Rotação. 
O cálculo da energia cinética de rotação é um pouco mais complicado que o cálculo da energia 
cinética de translação que vimos antes. Abordaremos o cálculo dessa quantidade mais adiante no 
Capítulo IV. 
Portanto, a energia cinética total será dada pela soma das energias cinética (de translação e 
rotação) que temos no sistema que estivermos estudando. 
Energia Potencial 
A energia potencial é um tipo de energia que está relacionada com a configuração do sistema. Por 
configuração do sistema queremos nos referir ao modo como as diversas partes de um sistema se 
localizam umas em relação às outras e a maneira pela qual as partes de um sistema interagem 
entre si. 
Suponha que o objeto mostrado Figura 32 se movimente radialmente em relação à superfície da 
Terra. A cada instante de tempo, a distância entre o objeto e a Terra é diferente (representamos 
isso pelas várias cópias do mesmo objeto mostradas na figura). Dizemos então que a energia 
potencial do sistema Terra - objeto está se modificando. 
Figura 32 \u2013 Sistema Terra - partícula. 
No fundo, a energia potencial é a energia armazenada pelo sistema no instante em que ele foi 
criado e que nele ficou armazenada. É importante, muito importante, que você compreenda que a 
energia potencial não "pertence" a nenhuma parte do sistema individualmente, mas ao sistema 
como um todo. No entanto, muitas vezes falamos da energia potencial como se ela pertencesse a 
uma parte do sistema somente. É o que acontece quando falamos de energia potencial de uma 
Curso de Física Básica \u2013 Volume I 57 
 
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pedra. O correto seria falar de energia potencial do sistema Terra - pedra. Isso acontece apenas 
por economia de linguagem. 
A maneira como calculamos a energia potencial é uma função do sistema com o qual estamos 
trabalhando. No Capítulo V abordaremos os vários tipos de energia potencial. 
A Energia Total 
Por Energia Total de um sistema entendemos a soma de todos os tipos de energia que este 
sistema possui. Normalmente, isto se traduz pela soma de suas energias cinéticas (de translação e 
de rotação) e de suas energias potenciais (gravitacional, elástica, elétrica, nuclear, etc.). Algumas 
vezes esta energia total é chamada de Energia Interna36. 
\u2261 = +t i c pE E E E 
Nesta expressão, os índices c e p indicam, respectivamente, as formas cinéticas e potenciais. 
Conservação da Energia 
Como vimos quando falamos de simetrias, a cada simetria temos associada uma quantidade que 
se conserva. No caso de termos simetria frente às translações temporais a quantidade conservada 
é a energia. 
O Princípio da Conservação da Energia estabelece que a Energia 
Total do Universo é constante. O mesmo é válido para qualquer 
sistema fechado. A Energia somente pode mudar de forma: 
energia cinética pode se transformar em potencial, energia 
potencial pode se transformar em energia cinética, energia 
interna pode se transformar em calor ou trabalho (definiremos 
estes termos mais adiante) e assim por diante. A energia não 
pode ser criada e não pode ser destruída, somente transformada. 
No caso de um sistema aberto o que se conserva é a soma da 
energia interna do sistema com a energia que entra ou sai do 
sistema. 
 
36
 Isto acontece quando o sistema que estamos analisando não possui energia cinética total, ou seja, não está se movimentando em 
relação a um