Lei da conservação de energia Física InfoEscola

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06/11/2018 Lei da conservação de energia - Física - InfoEscola
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Lei da conservação de energia
Por Ana Carolina Bezerra da Silva
Graduação em Física (USP, 2013)
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Definir energia é algo um complicado. No entanto todos nós a percebemos quando a
utilizamos. 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.
Mas uma série de transformações ocorreu para que a esses fenômenos acontecem,
por exemplo: a queda de água em uma usina hidrelétrica, uma explosão controlada
no motor do carro e transformações químicas nas células do nosso corpo. Ou seja,
uma forma de energia se transformou em outra. E, de forma resumida, podemos dizer
que energia é o que coloca um corpo em movimento (ou na potência, na possibilidade
de um movimento, de realizar trabalho).
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.
No caso de uma hidrelétrica, por exemplo, a água corre no rio com uma determinada
velocidade e cai de uma certa altura fazendo girar as turbinas, que transforma a
energia mecânica em energia elétrica. Assim temos:
Energia cinética (Ec): energia gerada por um corpo (de massa – m) em movimento
com velocidade - v.
Caso o corpo varia sua velocidade durante o processo, temos a variação da energia
cinética (ΔE):
Onde, Ecf é a energia cinética final e Eci, a energia cinética inicial.
Energia potencial gravitacional (EP): energia que pode ser gerada (potencial) por um
corpo de massa - m que se localiza a determinada altura – h . A energia se dá quando
esse corpo é acelerado pela gravidade - g.
Energia potencial elástica (EPelást): é a energia potencial em uma mola/elástico
distendida ou contraída. Quando essa mola volta a sua posição normal, gera energia.
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=E
c
mv
2
2
Δ = f − iE
e
E
c
E
c
Δ = ⋅ ( − )E
c
m
2
v
2
f
v
2
i
= mghE
p
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Onde: k é a constante elástica de restauração e x é a tanto que a mola distendeu ou
contraiu.
No nosso exemplo, as energias cinética e gravitacional geraram energia elétrica, que
acendeu a luz. Em um sistema ideal, onde as energias não se perdem para o meio na
forma de atrito, calor ou som (forças dissipativas), a energia mecânica representa a
energia total do sistema em suas diversas formas. Ou seja, a ausência de forças
dissipativas, a energia mecânica permanece constante, apenas se convertendo entre
cinética e potencial (gravitacional, elástica, elétrica, química, nuclear entre outras).
=E
P
elast
kx
2
2