Apostila 5

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Apost
5. Trabalho e energia 
 
H23 – Avaliar possibilidades de geração, uso ou 
transformação de energia em ambientes específicos, 
considerando implicações éticas, ambientais, sociais e/ou 
econômicas. 
 
5.1 Trabalho 
Trabalho do agente de uma força constante: 
Exemplo 
 
 
 
Força no mesmo sentido do deslocamento
 
 
θcos.dFWF = 
onde: 
F é o módulo da força; 
d é o deslocamento 
θ é o ângulo formado entre a direção da força e do 
deslocamento. 
 
Unidade de trabalho no SI → Joule (J) 
 
 1J = 1N.m 
 
James Prescott Joule
(Nasceu em 
Dezembro
perto de Manchester
morreu 11 de Ou
1889, Sale, perto de 
Londres). 
 
Apostila de Revisão ENEM - Ciências da natureza - Física 
Avaliar possibilidades de geração, uso ou 
transformação de energia em ambientes específicos, 
considerando implicações éticas, ambientais, sociais e/ou 
te de uma força constante: 
´ 
Força no mesmo sentido do deslocamento 
 
 
é o ângulo formado entre a direção da força e do 
Trabalho de uma força variável:
 
Método Gráfico: No gráfico da força tangencial em 
função do deslocamento, o trabalho é numericamente igual 
à área entre a curva e o eixo das abscissas. 
 
 
 
Trabalho do peso: 
 
 
hgmWp ..±= 
 
OBS.: o trabalho da força peso não depende da trajetória 
descrita, depende apenas do desnível sofrido pelo corpo.
 
 
Trabalho da Força Elástica:
 
 
Fe =
 
 
 W
eF
=
 
James Prescott Joule 
(Nasceu em 24 de 
Dezembro de 1818, Salford, 
Manchester e 
11 de Outubro de 
, Sale, perto de 
 
 
 
Trabalho de uma força variável: 
No gráfico da força tangencial em 
função do deslocamento, o trabalho é numericamente igual 
à área entre a curva e o eixo das abscissas. 
 
Wp (-) → subida 
Wp (+) → descida 
Wp = 0 → corpo em 
movimento na horizontal 
 
o trabalho da força peso não depende da trajetória 
descrita, depende apenas do desnível sofrido pelo corpo. 
Trabalho da Força Elástica: 
 
xK.= 
 
2
. 2xK
= 
321 PPP WWW == 
Apost
Trabalho da componente da Força Centrípeta 
o trabalho da força centrípeta é sempre nulo (
 
5.2 Potência 
 A potência mede a rapidez com que o trabalh
realizado. 
 
Potência Média 
 
é o quociente entre o trabalho realizado no intervalo de 
tempo corresponde: 
 
 
t
W
P Fm
∆
= A unidade no SI de 
potência é o Watt (W) 
 
Em termos de força (constante) e velocidade: 
 
mm VFP .= 
 
 
5.3 Teorema da Energia Cinética 
 
 
O trabalho da resultante das forças que agem num ponto 
material é igual a variação da energia cinética.
 
CCFR EEEW −=∆=
 
2
2
mV
Ec = 
 
Outras maneiras de calcular o WFR 
 
 321 +++= FFFFR WWWW
 
OBS.: As expressões acima são válidas para qualquer tipo 
de sistema (conservativo ou dissipativo). 
 
 
5.4 Energia mecânica 
 
É a soma das energias cinéticas e potencial.
 
 E E EM C P= +
 
 
Apostila de Revisão ENEM - Ciências da natureza - Física 
Trabalho da componente da Força Centrípeta 
o trabalho da força centrípeta é sempre nulo (θ= 90°). 
A potência mede a rapidez com que o trabalho é 
é o quociente entre o trabalho realizado no intervalo de 
A unidade no SI de 
Em termos de força (constante) e velocidade: 
 
O trabalho da resultante das forças que agem num ponto 
material é igual a variação da energia cinética. 
0C
E 
 
...4 +FW 
xpressões acima são válidas para qualquer tipo 
É a soma das energias cinéticas e potencial. 
 
Energia cinética 
 
É a energia associada ao estado d
corpo. 
 
 
Energia potencial 
 
É a energia armazenada em um corpo, que 
depende da posição ou um sistema de corpos. Essa 
posição dependerá de um referencial.
 
a- Ep. Gravitacional: 
 
E p =
 
 
b- Ep. Elástica: 
 
E p =
 
 
 
 
 
É a energia associada ao estado de movimento do 
 
É a energia armazenada em um corpo, que 
depende da posição ou um sistema de corpos. Essa 
posição dependerá de um referencial. 
m g h. . 
 
k x
=
. 2
2
 
 
 
2
2
mV
Ec = 
Apost
 
Princípio da Conservação da Energia Mecânica
 
Na ausência de forças dissipativas (força de atrito, 
resistência do ar, etc) isto é, em um sistema conservativo, 
a energia mecânica permanece constante. 
 
E E E CTEM C P= + =
 
 
 
Questões ENEM
Ciências da natureza - Física
 
01 - (ENEM/2009) 
O esquema mostra um diagrama de bloco de uma estação 
geradora de eletricidade abastecida por combustível fóssil.
 
 
 
 
HINRICHS, R. A.; KLEINBACH, M. Energia e meio ambiente.
São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 20
 
Se fosse necessário melhorar o rendimento dessa usina, que 
forneceria eletricidade para abastecer uma cidade, qual das 
seguintes ações poderia resultar em alguma economia de energia, 
sem afetar a capacidade de geração da usina? 
 
a) Reduzir a quantidade de combustível fornecido à usina 
para ser queimado. 
b) Reduzir o volume de água do lago que circula no 
condensador de vapor. 
c) Reduzir o tamanho da bomba usada para devolver a 
água líquida à caldeira. 
d) Melhorar a capacidade dos dutos com va
calor para o ambiente. 
e) Usar o calor liberado com os gases pela chaminé para 
mover um outro gerador. 
 
 
Apostila de Revisão ENEM - Ciências da natureza - Física 
Princípio da Conservação da Energia Mecânica 
Na ausência de forças dissipativas (força de atrito, 
resistência do ar, etc) isto é, em um sistema conservativo, 
 
CTE 
 
Questões ENEM
Ciências da natureza - Física
 
O esquema mostra um diagrama de bloco de uma estação 
geradora de eletricidade abastecida por combustível fóssil. 
 
HINRICHS, R. A.; KLEINBACH, M. Energia e meio ambiente. 
São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2003 (adaptado). 
Se fosse necessário melhorar o rendimento dessa usina, que 
forneceria eletricidade para abastecer uma cidade, qual das 
seguintes ações poderia resultar em alguma economia de energia, 
a quantidade de combustível fornecido à usina 
Reduzir o volume de água do lago que circula no 
Reduzir o tamanho da bomba usada para devolver a 
Melhorar a capacidade dos dutos com vapor conduzirem 
Usar o calor liberado com os gases pela chaminé para 
02 - (ENEM/2010) 
O crescimento da produção de energia elétrica ao longo do tempo 
tem influenciado decisivamente o progresso da humani
também tem criado uma séria preocupação: o prejuízo ao meio 
ambiente. Nos próximos anos, uma nova tecnologia de geração de 
energia elétrica deverá ganhar espaço: as células a combustível 
hidrogênio/oxigênio. 
VILLULLAS, H.M; TICIANELLI, E. A; GO
Química Nova na Escola. N.º 15, maio 2002.
 
Com base no texto e na figura, a produção de energia elétrica por 
meio da célula a combustível hidrogênio/oxigênio diferencia
processos convencionais porque 
 
a) transforma energia química em e
causar danos ao meio ambiente, porque o principal subproduto 
formado é a água. 
b) converte a energia química contida nas moléculas dos 
componentes em energia térmica, sem que ocorra a produção de 
gases poluentes nocivos ao meio ambient
c) transforma energia química em energia elétrica, porém 
emite gases poluentes da mesma forma que a produção de 
energia a partir dos combustíveis fósseis.
d) converte energia elétrica proveniente dos combustíveis 
fósseis em energia química, retendo os g
produzidos no processo sem alterar a qualidade do meio 
ambiente. 
e) converte a energia potencial acumulada nas moléculas 
de água contidas no sistema em energia química, sem que ocorra 
a produção de gases poluentes nocivos ao meio ambiente.
 
03 - (ENEM/2010) 
Deseja-se instalar uma estação de geração de energia elétrica em 
um município localizado no interior de um pequeno vale cercado 
de altas montanhas de difícil acesso. A cidade é cruzada por um 
rio, que é fonte de água para consumo, irrig
subsistência e pesca. Na região, que possui pequena extensão 
territorial, a incidência solar é alta o ano todo. A estação em 
questão irá abastecer apenas o município apresentado.
Qual forma de obtenção de energia, entre as apresentadas
mais indicadapara ser implantada nesse município de modo a 
causar o menor impacto ambiental?
 
a) Termelétrica, país é possível utilizar a água do rio no 
sistema de refrigeração. 
b) Eólica, pois a geografia do local é própria para a 
captação desse tipo de energia. 
c) Nuclear, pois o modo de resfriamento de seus sistemas 
não afetaria a população. 
d) Fotovoltaica, pois é possível aproveitar a energia solar 
que chega à superfície do local. 
e) Hidrelétrica, pois o rio que corta o município é suficiente 
para abastecer a usina construída.
 
 
O crescimento da produção de energia elétrica ao longo do tempo 
tem influenciado decisivamente o progresso da humanidade, mas 
também tem criado uma séria preocupação: o prejuízo ao meio 
ambiente. Nos próximos anos, uma nova tecnologia de geração de 
energia elétrica deverá ganhar espaço: as células a combustível 
 
VILLULLAS, H.M; TICIANELLI, E. A; GONZÁLEZ, E.R. 
. N.º 15, maio 2002. 
Com base no texto e na figura, a produção de energia elétrica por 
meio da célula a combustível hidrogênio/oxigênio diferencia-se dos 
 
transforma energia química em energia elétrica, sem 
causar danos ao meio ambiente, porque o principal subproduto 
converte a energia química contida nas moléculas dos 
componentes em energia térmica, sem que ocorra a produção de 
gases poluentes nocivos ao meio ambiente. 
transforma energia química em energia elétrica, porém 
emite gases poluentes da mesma forma que a produção de 
energia a partir dos combustíveis fósseis. 
converte energia elétrica proveniente dos combustíveis 
fósseis em energia química, retendo os gases poluentes 
produzidos no processo sem alterar a qualidade do meio 
converte a energia potencial acumulada nas moléculas 
de água contidas no sistema em energia química, sem que ocorra 
a produção de gases poluentes nocivos ao meio ambiente. 
se instalar uma estação de geração de energia elétrica em 
um município localizado no interior de um pequeno vale cercado 
de altas montanhas de difícil acesso. A cidade é cruzada por um 
rio, que é fonte de água para consumo, irrigação das lavouras de 
subsistência e pesca. Na região, que possui pequena extensão 
territorial, a incidência solar é alta o ano todo. A estação em 
questão irá abastecer apenas o município apresentado. 
Qual forma de obtenção de energia, entre as apresentadas, é a 
mais indicada para ser implantada nesse município de modo a 
causar o menor impacto ambiental? 
Termelétrica, país é possível utilizar a água do rio no 
Eólica, pois a geografia do local é própria para a 
 
Nuclear, pois o modo de resfriamento de seus sistemas 
Fotovoltaica, pois é possível aproveitar a energia solar 
 
Hidrelétrica, pois o rio que corta o município é suficiente 
ra abastecer a usina construída. 
Apost
 
04 - (ENEM/2010) 
Ziegler, M.F. Energia Sustentável. Revista IstoÉ
 
A fonte de energia representada na figura, considerada uma das 
mais limpas e sustentáveis do mundo, é extraída do calor gerado
 
a) pela circulação do magma no 
subsolo. 
b) pelas erupções constantes dos 
vulcões. 
c) pelo sol que aquece as águas 
com radiação ultravioleta. 
d) pela queima do carvão e 
combustíveis fósseis. 
e) pelos detritos e cinzas vulcânicas. 
 
 
05 - (ENEM/2010) 
No nosso dia a dia deparamo-nos com muitas tarefas pequenas e 
problemas que demandam pouca energia para serem resolvidos e, 
por isso, não consideramos a eficiência energética de nossas 
ações. No global, isso significa desperdiçar muito calor que poderia 
ainda ser usado como fonte de energia para outros processos. Em 
ambientes industriais, esses reaproveitamente é feito por um 
processo chamado de cogeração. A figura a seguir ilustra um 
exemplo de cogeração na produção de energia elétrica.
 
 
Em relação ao processo secundário de aproveitamento de energia 
ilustrado na figura,a perda global de energia é reduzida por meio 
da transformação de energia 
 
a) térmica em mecânica. 
b) mecânica em térmica. 
c) química em térmica. 
d) química em mecânica. 
e) elétrica em luminosa. 
 
 
Apostila de Revisão ENEM - Ciências da natureza - Física 
 
Revista IstoÉ. 28 abr. 2010. 
A fonte de energia representada na figura, considerada uma das 
mais limpas e sustentáveis do mundo, é extraída do calor gerado 
nos com muitas tarefas pequenas e 
problemas que demandam pouca energia para serem resolvidos e, 
por isso, não consideramos a eficiência energética de nossas 
ações. No global, isso significa desperdiçar muito calor que poderia 
ado como fonte de energia para outros processos. Em 
ambientes industriais, esses reaproveitamente é feito por um 
processo chamado de cogeração. A figura a seguir ilustra um 
exemplo de cogeração na produção de energia elétrica. 
 
cundário de aproveitamento de energia 
ilustrado na figura,a perda global de energia é reduzida por meio 
06 - (ENEM/2010) 
Usando pressões extremamente altas, equivalentes às encontradas 
nas profundezas da Terra ou em um planeta gigante, cientistas 
criaram um novo cristal capaz de armazenar quantidades enormes 
de energia. Utilizando-se um aparato chamado big
diamante, um cristal de difluoreto de xenônio (XeF
pressionado, gerando um novo cristal com estrutura 
supercompacta e enorme quantidade de energia acumulada.
Inovação Tecnológica. Disponível em: 
http://www.inovacaotecnologica.com.br.
Acesso em: 07 jul. 2010 (adaptado).
 
Embora as condições citadas sejam diferentes do cotidiano, o 
processo de acumulação de energia descrito é análogo ao da 
energia 
 
a) armazenada em um carrinho de montanha russa durante 
o trajeto. 
b) armazenada na água do reservat
hidrelétrica. 
c) liberada na queima de um palito de fósforo.
d) gerada nos reatores das usinas nucleares.
e) acumulada em uma mola comprimida.
 
07 - (ENEM/2011) 
Para medir o tempo de reação de uma pessoa, pode
seguinte experiência: 
 
I. Mantenha uma régua (com cerca de 30 cm) suspensa 
verticalmente, segurando-a pela extremidade superior, de modo 
que o zero da régua esteja situado na extremidade inferior.
II. A pessoa deve colocar os dedos de sua mão, em forma 
de pinça, próximos do zero da régua, sem tocá
III. Sem aviso prévio, a pessoa que estiver segurando a 
régua deve soltá-la. A outra pessoa deve procurar segurá
mais rapidamente possível e observar a posição onde conseguiu 
segurar a régua, isto é, a distância que
queda. 
 
O quadro seguinte mostra a posição em que três pessoas 
conseguiram segurar a régua e os respectivos tempos de reação.
 
ties.com.//br.geoci:http
0,10
0,15
0,30
(metro) queda a durante
régua pela percorrida Distância
 
A distância percorrida pela régua aumenta mais rapidamente que 
o tempo de reação porque a 
 
a) energia mecânica da régua aumenta, o que a faz cair 
mais rápido. 
b) resistência do ar aumenta, o que faz a régua cair com 
menor velocidade. 
c) aceleração de queda da régua varia, o que provoca um 
movimento acelerado. 
d) força peso da régua tem
movimento acelerado. 
e) velocidade da régua é constante, o que provoca uma 
passagem linear de tempo. 
 
 
 
 
 
Usando pressões extremamente altas, equivalentes às encontradas 
nas profundezas da Terra ou em um planeta gigante, cientistas 
criaram um novo cristal capaz de armazenar quantidades enormes 
se um aparato chamado bigoma de 
diamante, um cristal de difluoreto de xenônio (XeF2) foi 
pressionado, gerando um novo cristal com estrutura 
supercompacta e enorme quantidade de energia acumulada. 
Inovação Tecnológica. Disponível em: 
http://www.inovacaotecnologica.com.br. 
: 07 jul. 2010 (adaptado). 
Embora as condições citadas sejam diferentes do cotidiano, o 
processo de acumulação de energia descrito é análogo ao da 
armazenada em um carrinho de montanha russa durante 
armazenada na água do reservatório de uma usina 
liberada na queima de um palito de fósforo. 
gerada nos reatores das usinas nucleares. 
acumulada em uma mola comprimida. 
Para medir o tempo de reação de uma pessoa, pode-se realizar a 
Mantenha uma régua (com cerca de 30 cm) suspensa 
a pela extremidadesuperior, de modo 
que o zero da régua esteja situado na extremidade inferior. 
A pessoa deve colocar os dedos de sua mão, em forma 
imos do zero da régua, sem tocá-la. 
Sem aviso prévio, a pessoa que estiver segurando a 
la. A outra pessoa deve procurar segurá-la o 
mais rapidamente possível e observar a posição onde conseguiu 
segurar a régua, isto é, a distância que ela percorre durante a 
O quadro seguinte mostra a posição em que três pessoas 
conseguiram segurar a régua e os respectivos tempos de reação. 
2009. fev. 1 :em Acesso ties.com.
 :em Disponível
0,14
0,17
0,24
(segundo)
reação de Temporégua
 
A distância percorrida pela régua aumenta mais rapidamente que 
energia mecânica da régua aumenta, o que a faz cair 
resistência do ar aumenta, o que faz a régua cair com 
aceleração de queda da régua varia, o que provoca um 
força peso da régua tem valor constante, o que gera um 
velocidade da régua é constante, o que provoca uma 
 
Apost
08 - (ENEM/2011/2) 
 
A figura representa o processo mais usado nas 
hidrelétricas para obtenção de energia elétrica no Brasil.
As transformações de energia nas posições I→II e II
da figura são, respectivamente, 
A) energia cinética → energia elétrica e energia potencial 
energia cinética. 
B) energia cinética → energia potencial e energia cinética 
energia elétrica. 
C) energia potencial → energia cinética e energia cinética 
energia elétrica. 
D) energia potencial → energia elétrica e energia potencial 
energia cinética. 
E) energia potencial → energia elétrica e energia cinética 
energia elétrica. 
 
 
09 - (ENEM/2012) 
Os carrinhos de brinquedos podem ser de vários tipos. Dentre 
eles, há os movidos a corda, em que uma mola em seu interior é 
comprimida quando a criança puxa o carrinho para trás. Ao ser 
solto, o carrinho entra em movimento enquanto a mola volta à sua 
forma inicial. 
O processo de conversão de energia que ocorre no carrinho 
descrito também é verificado em 
 
a) um dínamo. 
b) um freio de automóvel. 
c) um motor a combustão. 
d) uma usina hidroelétrica. 
e) uma atiradeira (estilingue). 
 
 
10 - (ENEM/2012/2) 
A usina termelétrica a carvão é um dos tipos de unidades 
geradoras de energia elétrica no Brasil. Essas usinas transformam 
a energia contida no combustível (carvão mineral) em energia 
elétrica. 
Em que sequência ocorrem os processos para realizar essa 
transformação? 
A) A usina transforma diretamente toda a energia química contida 
no carvão em energia elétrica, usando reações de fissão em uma 
célula combustível. 
B) A usina queima o carvão, produzindo energia térmica, que é 
transformada em energia elétrica por dispositivos denominados 
transformadores. 
C) A queima do carvão produz energia térmica, que é usada para 
transformar água em vapor. A energia contida no vapor é 
transformada em energia mecânica na turbina e, então, 
transformada em energia elétrica no gerador. 
D) A queima do carvão produz energia térmica, que é 
transformada em energia potencial na torre da usina. Essa energia 
é então transformada em energia elétrica nas células eletrolíticas.
E) A queima do carvão produz energia térmica, que é usada para 
aquecer água, transformando-se novamente em energia química, 
quando a água é decomposta em hidrogênio e oxigênio, gerando
energia elétrica. 
 
Apostila de Revisão ENEM - Ciências da natureza - Física 
 
o Brasil. 
II e II→III 
energia elétrica e energia potencial → 
energia potencial e energia cinética → 
energia cinética e energia cinética → 
energia elétrica e energia potencial → 
energia elétrica e energia cinética → 
Os carrinhos de brinquedos podem ser de vários tipos. Dentre 
eles, há os movidos a corda, em que uma mola em seu interior é 
comprimida quando a criança puxa o carrinho para trás. Ao ser 
solto, o carrinho entra em movimento enquanto a mola volta à sua 
O processo de conversão de energia que ocorre no carrinho 
usina termelétrica a carvão é um dos tipos de unidades 
geradoras de energia elétrica no Brasil. Essas usinas transformam 
a energia contida no combustível (carvão mineral) em energia 
Em que sequência ocorrem os processos para realizar essa 
A) A usina transforma diretamente toda a energia química contida 
no carvão em energia elétrica, usando reações de fissão em uma 
B) A usina queima o carvão, produzindo energia térmica, que é 
ispositivos denominados 
C) A queima do carvão produz energia térmica, que é usada para 
transformar água em vapor. A energia contida no vapor é 
transformada em energia mecânica na turbina e, então, 
D) A queima do carvão produz energia térmica, que é 
transformada em energia potencial na torre da usina. Essa energia 
é então transformada em energia elétrica nas células eletrolíticas. 
E) A queima do carvão produz energia térmica, que é usada para 
se novamente em energia química, 
quando a água é decomposta em hidrogênio e oxigênio, gerando 
11 - (ENEM/2012/2) 
Um automóvel, em movimento uniforme, anda por uma estrada 
plana, quando começa a descer uma ladei
faz com que o carro se mantenha sempre com velocidade escalar 
constante. 
Durante a descida, o que ocorre com as energias potencial, 
cinética e mecânica do carro? 
A) A energia mecânica mantém-
escalar não varia e, portanto, a energia cinética é constante.
B) A energia cinética aumenta, pois a energia potencial 
gravitacional diminui e quando uma se reduz, a outra cresce.
C) A energia potencial gravitacional mantém
há apenas forças conservativas agindo sobre o carro.
D) A energia mecânica diminui, pois a energia cinética se mantém 
constante, mas a energia potencial gravitacional diminui.
E) A energia cinética mantém-se constante, já que não 
realizado sobre o carro. 
 
12 - (ENEM/2011) Uma das modalidades presentes nas 
olimpíadas e o salto com vara. As etapas de um dos saltos de um 
atleta estão representadas na figura.
 
Desprezando-se as forças dissipativas (resistência do ar e atrito), 
para que o salto atinja a maior altura
de energia seja conservada, e necessário que
A) a energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente 
convertida em energia potencial elástica representada na 
etapa IV. 
B) a energia cinética, representada na etapa II, seja tot
convertida em energia potencial gravitacional, representada 
na etapa IV. 
C) a energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente 
convertida em energia potencial gravitacional, representada 
na etapa III. 
D) a energia potencial gravitacional, repre
seja totalmente convertida em energia potencial elástica, 
representada na etapa IV. 
E) a energia potencial gravitacional, representada na etapa I, 
seja totalmente convertida em energia potencial elástica, 
representada na etapa III.
 
13 - (ENEM/2012) Suponha que você seja um consultor e foi 
contratado para assessorar a implantação de uma matriz 
energética em um pequeno país com as seguintes características: 
região plana, chuvosa e com ventos constantes, dispondo de 
poucos recursos hídricos e sem reservatórios de combustíveis 
fósseis. De acordo com as características desse país, a matriz 
energética de menor impacto e riscos ambientais é a baseada na 
A) energia dos biocombustíveis, pois tem menor impacto 
ambiental e maior disponibilidade. 
B) solar, pelo seu baixo custo e pelas características do país 
favoráveis à sua implantação. 
C) nuclear, por ter menor risco ambiental e ser adequada a 
locais com menor extensão territorial. 
D) hidráulica, devido ao relevo, à extensão territorial do país e 
aos recursos naturais disponíveis.
E) eólica, pelas características do país e por não gerar gases do 
efeito estufa nem resíduos de operação.
 
 
 
 
Um automóvel, em movimento uniforme, anda por uma estrada 
plana, quando começa a descer uma ladeira, na qual o motorista 
faz com que o carro se mantenha sempre com velocidade escalar 
Durante a descida, o que ocorre com as energias potencial, 
-se constante, já que a velocidade 
não varia e, portanto, a energia cinética é constante. 
B) A energia cinética aumenta,pois a energia potencial 
gravitacional diminui e quando uma se reduz, a outra cresce. 
C) A energia potencial gravitacional mantém-se constante, já que 
onservativas agindo sobre o carro. 
D) A energia mecânica diminui, pois a energia cinética se mantém 
constante, mas a energia potencial gravitacional diminui. 
se constante, já que não há trabalho 
Uma das modalidades presentes nas 
olimpíadas e o salto com vara. As etapas de um dos saltos de um 
estão representadas na figura. 
 
se as forças dissipativas (resistência do ar e atrito), 
para que o salto atinja a maior altura possível, ou seja, o máximo 
de energia seja conservada, e necessário que 
a energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente 
convertida em energia potencial elástica representada na 
a energia cinética, representada na etapa II, seja totalmente 
convertida em energia potencial gravitacional, representada 
a energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente 
convertida em energia potencial gravitacional, representada 
a energia potencial gravitacional, representada na etapa II, 
seja totalmente convertida em energia potencial elástica, 
 
a energia potencial gravitacional, representada na etapa I, 
seja totalmente convertida em energia potencial elástica, 
representada na etapa III. 
Suponha que você seja um consultor e foi 
contratado para assessorar a implantação de uma matriz 
energética em um pequeno país com as seguintes características: 
região plana, chuvosa e com ventos constantes, dispondo de 
e sem reservatórios de combustíveis 
fósseis. De acordo com as características desse país, a matriz 
energética de menor impacto e riscos ambientais é a baseada na 
energia dos biocombustíveis, pois tem menor impacto 
ambiental e maior disponibilidade. 
, pelo seu baixo custo e pelas características do país 
favoráveis à sua implantação. 
nuclear, por ter menor risco ambiental e ser adequada a 
locais com menor extensão territorial. 
hidráulica, devido ao relevo, à extensão territorial do país e 
s naturais disponíveis. 
eólica, pelas características do país e por não gerar gases do 
efeito estufa nem resíduos de operação. 
 
Apost
14 - (ENEM/2013) Química Verde pode ser definida como a 
criação, o desenvolvimento e a aplicação de produtos e processos 
químicos para reduzir ou eliminar o uso e a geração de 
substâncias nocivas à saúde humana e ao ambiente. Sabe
algumas fontes energéticas desenvolvidas pelo homem exercem, 
ou têm potencial para exercer, em algum nível, impactos 
ambientais negativos. 
CORRÊA, A. G.; ZUIN, V. G. (Orgs.). 
Química Verde: fundamentos e aplicações. São Carlos: EdUFSCar, 2009. 
À luz da Química Verde, métodos devem ser desenvolvidos para 
eliminar ou reduzir a poluição do ar causada especialmente pelas 
 
A) hidrelétricas. 
B) termelétricas. 
C) usinas geotérmicas. 
D) fontes de energia solar. 
E) fontes de energia eólica. 
 
15 - (ENEM/2015) Uma análise criteriosa do desempenho de 
Usain Bolt na quebra do recorde mundial dos 100 metros rasos 
mostrou que, apesar de ser o último dos corredores a reag
tiro e iniciar a corrida, seus primeiros 30 metros foram mais 
velozes já feitos em um recorde mundial, cruzando essa marca em 
3,78 segundos. Até se colocar o corpo reto, foram 13 passadas, 
mostrando sua potência durante a aceleração, o momento mais 
importante da corrida. Ao final desse percurso, Bolt havia atingido 
a velocidade máxima de 12 m/s. 
 
Supondo que a massa do corredor seja igual a 90kg, o trabalho 
total realizado nas 13 primeiras passadas é mais próximo de 
 
a)5,4 x10+2 J 
b)6,5 x10+3 J 
c)8,6 x10+3 J 
d)1,3 x10+4 J 
e)3,2 x10+4 J 
 
16 - (ENEM/2015) Um garoto foi à loja comprar um estilingue e 
encontrou dois modelos: um com borracha mais “dura” e outro 
com borracha mais “mole”. O garoto concluiu que o mais 
adequado seria o que proporcionasse maior alcance horizontal,D, 
para as mesmas condições de arremasso, quando submetidos à 
mesma força aplicada. Sabe-se que a constante elástica kd ( do 
estilingue mais duro) é o DOBRO da constante km(do estilingue 
mais mole). A razão entre os alcances Dd/Dm
estilingues com borrachas “dura” e “mole”, respectivamente, é 
igual a 
 
a)1/4 
b)1/2 
c)1 
d)2 
e)4 
 
17 - (ENEM/2015) Um carro solar é um veículo que utiliza 
apenas a energia solar para a sua locomoção. Tipicamente, o carro 
contém um painel fotovoltaico que converte a energia do Sol em 
energia elétrica que, por sua vez, alimenta um motor elétrico. A 
imagem mostra o carro solar Tokai Challenger desenvolvido na 
Universidade de Tokai, no Japão, e que venceu o World Solar 
Challenge de 2009, uma corrida internacional de carros solares, 
tendo atingido uma velocidade média de 100 km/h.
Considere uma região plana 
onde a insolação( energia 
solar por unidade de tempo e 
de área que chega à 
superfície da Terra) seja de 
1000 W/m², que o carro solar 
possua massa de 200kg e 
seja construído de forma que 
o painel fotovoltaico em seu 
topo tenha uma área de 9m² 
e rendimento de 30% . 
Desprezando as forças de resistências do ar, o tempo que esse 
carro levaria, a partir do repouso, para tingir a velocidade de 108
km/h é um valor mais próximo de( em segundos)
 
 
Apostila de Revisão ENEM - Ciências da natureza - Física 
Química Verde pode ser definida como a 
criação, o desenvolvimento e a aplicação de produtos e processos 
cos para reduzir ou eliminar o uso e a geração de 
substâncias nocivas à saúde humana e ao ambiente. Sabe-se que 
algumas fontes energéticas desenvolvidas pelo homem exercem, 
ou têm potencial para exercer, em algum nível, impactos 
ÊA, A. G.; ZUIN, V. G. (Orgs.). 
Química Verde: fundamentos e aplicações. São Carlos: EdUFSCar, 2009. 
À luz da Química Verde, métodos devem ser desenvolvidos para 
eliminar ou reduzir a poluição do ar causada especialmente pelas 
Uma análise criteriosa do desempenho de 
Usain Bolt na quebra do recorde mundial dos 100 metros rasos 
mostrou que, apesar de ser o último dos corredores a reagir ao 
tiro e iniciar a corrida, seus primeiros 30 metros foram mais 
velozes já feitos em um recorde mundial, cruzando essa marca em 
3,78 segundos. Até se colocar o corpo reto, foram 13 passadas, 
mostrando sua potência durante a aceleração, o momento mais 
mportante da corrida. Ao final desse percurso, Bolt havia atingido 
Supondo que a massa do corredor seja igual a 90kg, o trabalho 
total realizado nas 13 primeiras passadas é mais próximo de 
Um garoto foi à loja comprar um estilingue e 
encontrou dois modelos: um com borracha mais “dura” e outro 
com borracha mais “mole”. O garoto concluiu que o mais 
maior alcance horizontal,D, 
para as mesmas condições de arremasso, quando submetidos à 
se que a constante elástica kd ( do 
estilingue mais duro) é o DOBRO da constante km(do estilingue 
mais mole). A razão entre os alcances Dd/Dm, referentes aos 
estilingues com borrachas “dura” e “mole”, respectivamente, é 
Um carro solar é um veículo que utiliza 
apenas a energia solar para a sua locomoção. Tipicamente, o carro 
l fotovoltaico que converte a energia do Sol em 
energia elétrica que, por sua vez, alimenta um motor elétrico. A 
imagem mostra o carro solar Tokai Challenger desenvolvido na 
Universidade de Tokai, no Japão, e que venceu o World Solar 
corrida internacional de carros solares, 
tendo atingido uma velocidade média de 100 km/h. 
Desprezando as forças de resistências do ar, o tempo que esse 
carro levaria, a partir do repouso, para tingir a velocidade de 108 
km/h é um valor mais próximo de( em segundos) 
a)1 
b)4 
c)10 
d)33 
e)300 
 
18 - (ENEM/2015/2) Para irrigar sua plantação, um produtor 
rural construiu um reservatório a 
barragem de onde será bombeada a água. Para alimentar o 
elétrico das bombas, ele instalou um painel fotovoltaico.
A potência do painel varia de acordo com a incidência
solar, chegando a um valor de pico de 80 W ao meio
Porém, entre as 11 horas e 30 minutos e as 12 horas e
30 minutos, disponibiliza um
Considere a aceleração da gravidadeigual a 10 m/s
uma eficiência de transferência energética de 
Qual é o volume de água, em litros, bombeado para o
reservatório no intervalo de tempo citado?
a) 150 
b) 250 
c) 450 
d) 900 
e) 1440 
 
19 - (ENEM/2016) A usina de Itaipu é uma das maiores 
hidrelétricas do mundo em geração de energia. Com 20 unidades 
geradoras e 14 000 MW de potência total instalada, apresenta 
uma queda de 118,4 m e vazão nominal de 690 m
geradora. O cálculo da potência teórica leva em conta a altura da 
massa de água represada pela barragem, a gravidade local (10 
m/s2) e a densidade da água (1 000 kg/m
potência teórica e a instalada é a potência não aproveitada.
Disponível em: www.itaipu.gov.br. Acesso em: 11 maio 2013 (adaptado).
Qual é a potência, em MW, não aproveitada em cada unidade 
geradora de Itaipu? 
a) 0 
b) 1,18 
c) 116,96 
d) 816,96 
e) 13 183,04 
 
 
20 - (ENEM/2016/2) O quadro apresenta o consumo médio 
urbano de veículos do mesmo porte que
combustíveis e seus respectivos preços. No caso do carro elétrico, 
o consumo está especificado em termos da distância percorrida 
em função da quantidade de energia elétrica gasta para carregar 
suas baterias. 
 
Considerando somente as informações contidas no quadro, o 
combustível que apresenta o maior custo por quilômetro rodado é 
o(a) 
a) diesel. 
b) etanol. 
c) gasolina. 
d) eletricidade. 
e) gás natural. 
 
 
 
Para irrigar sua plantação, um produtor 
rural construiu um reservatório a 20 metros de altura a partir da 
barragem de onde será bombeada a água. Para alimentar o motor 
elétrico das bombas, ele instalou um painel fotovoltaico. 
A potência do painel varia de acordo com a incidência 
solar, chegando a um valor de pico de 80 W ao meio-dia. 
Porém, entre as 11 horas e 30 minutos e as 12 horas e 
30 minutos, disponibiliza uma potência média de 50 W. 
Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e 
uma eficiência de transferência energética de 100%. 
Qual é o volume de água, em litros, bombeado para o 
reservatório no intervalo de tempo citado? 
A usina de Itaipu é uma das maiores 
hidrelétricas do mundo em geração de energia. Com 20 unidades 
geradoras e 14 000 MW de potência total instalada, apresenta 
uma queda de 118,4 m e vazão nominal de 690 m3/s por unidade 
cálculo da potência teórica leva em conta a altura da 
massa de água represada pela barragem, a gravidade local (10 
) e a densidade da água (1 000 kg/m3). A diferença entre a 
potência teórica e a instalada é a potência não aproveitada. 
ww.itaipu.gov.br. Acesso em: 11 maio 2013 (adaptado). 
Qual é a potência, em MW, não aproveitada em cada unidade 
O quadro apresenta o consumo médio 
urbano de veículos do mesmo porte que utilizam diferentes 
combustíveis e seus respectivos preços. No caso do carro elétrico, 
o consumo está especificado em termos da distância percorrida 
em função da quantidade de energia elétrica gasta para carregar 
 
informações contidas no quadro, o 
combustível que apresenta o maior custo por quilômetro rodado é 
Apost
 
 
 
 
KERS não é um nome - é a sigla de Kinetic Energy Recovering System (sistema de recuperação de
ser chamado de sistema, o KERS é na verdade um conceito. 
Diferentes sistemas podem ser usados para cumprir o objetivo do KERS, que é acumular energia gerada nas frenagens 
que seria desperdiçada - para ser usada quando o car
 
O KERS foi incluído no regulamento da F
desenvolvam seu próprio sistema ou comprem de terceiros, sem obrigá
© Williams Grand Prix
Câmara fechada e volante do sistema desenvolvido pela Williams
 
A potência fornecida pelo KERS representa cerca de 10% da potência máxima de um motor de F
útil em ultrapassagens. Pelo regulamento, a cada
= 1 kJ/s) num determinado instante, o que na prática significa que o piloto terá por 6,7 segundos toda a potência adicional 
(são cerca de 81,5 cv). 
 
Os pilotos precisam o tempo todo ter controle sobre o KERS 
O mais provável é que o piloto use um botão no painel do carro. 
 
Como funciona o KERS 
Um dos fabricantes de KERS é a Flybrid, que desenvolveu um sistema baseado 
câmbio CVT, ligado ao câmbio do carro. O volante, feito de aço e fibra de carbono, gira a mais de 60.000 rpm no vácuo, graças
a uma câmara selada, para diminuir o atrito. O equipamento completo pesa 24 kg e é capaz d
81,5 cv). 
 
É o controle da relação das polias do câmbio CVT que define quando o sistema armazena ou libera energia. Na desaceleração, 
o movimento é dirigido ao volante, que acumula energia.
 
A tecnologia da Flybrid não é exatamente nova. A própria empresa explica que alguns veículos híbridos, como ônibus, e até 
protótipos de carros, já empregaram algo semelhante. A Flybrid conseguiu no entanto melhorar o sistema, graças ao uso de um 
volante muito leve, que compensa a falta 
redução significativa do efeito giroscópico. 
© Flybrid 
Esquema do sistema Flybrid
 
LEITURA COMPLEMENTAR 
 
 
Apostila de Revisão ENEM - Ciências da natureza - Física 
é a sigla de Kinetic Energy Recovering System (sistema de recuperação de
ser chamado de sistema, o KERS é na verdade um conceito. 
Diferentes sistemas podem ser usados para cumprir o objetivo do KERS, que é acumular energia gerada nas frenagens 
para ser usada quando o carro precisa acelerar. 
O KERS foi incluído no regulamento da F-1 para 2009, inicialmente como opcional. As regras permitem que as equipes 
desenvolvam seu próprio sistema ou comprem de terceiros, sem obrigá-las a usar o equipamento. 
© Williams Grand Prix Engineering Limited 
Câmara fechada e volante do sistema desenvolvido pela Williams 
A potência fornecida pelo KERS representa cerca de 10% da potência máxima de um motor de F-
útil em ultrapassagens. Pelo regulamento, a cada volta o KERS poderá liberar no máximo 400 kJ, e nunca mais de 60 kW (1 kW 
= 1 kJ/s) num determinado instante, o que na prática significa que o piloto terá por 6,7 segundos toda a potência adicional 
ter controle sobre o KERS - não pode haver sistemas automáticos para ligá
O mais provável é que o piloto use um botão no painel do carro. 
Um dos fabricantes de KERS é a Flybrid, que desenvolveu um sistema baseado num volante acoplado por embreagem a um 
câmbio CVT, ligado ao câmbio do carro. O volante, feito de aço e fibra de carbono, gira a mais de 60.000 rpm no vácuo, graças
a uma câmara selada, para diminuir o atrito. O equipamento completo pesa 24 kg e é capaz de gerar até 60 kW (pouco mais de 
É o controle da relação das polias do câmbio CVT que define quando o sistema armazena ou libera energia. Na desaceleração, 
o movimento é dirigido ao volante, que acumula energia. 
xatamente nova. A própria empresa explica que alguns veículos híbridos, como ônibus, e até 
protótipos de carros, já empregaram algo semelhante. A Flybrid conseguiu no entanto melhorar o sistema, graças ao uso de um 
volante muito leve, que compensa a falta de massa com a altíssima rotação. Segundo a Flybrid, foi possível também uma 
 
Esquema do sistema Flybrid 
 
 
é a sigla de Kinetic Energy Recovering System (sistema de recuperação de energia cinética). Apesar de 
Diferentes sistemas podem ser usados para cumprir o objetivo do KERS, que é acumular energia gerada nas frenagens - 
1 para 2009, inicialmente como opcional. As regras permitem que as equipes 
las a usar o equipamento. 
 
-1 e deverá ser particularmente 
volta o KERS poderá liberar no máximo 400 kJ, e nunca mais de 60 kW (1 kW 
= 1 kJ/s) num determinado instante, o que na prática significa que o piloto terá por 6,7 segundos toda a potência adicional 
não pode haver sistemas automáticos para ligá-lo nem desligá-lo. 
num volante acoplado por embreagem a um 
câmbio CVT, ligado ao câmbio do carro. O volante, feito de aço e fibra de carbono, gira a mais de 60.000 rpm no vácuo, graças 
e gerar até 60 kW (pouco mais de 
É o controle da relação das polias do câmbio CVT que define quando o sistema armazena ou libera energia. Na desaceleração, 
xatamente nova. A própria empresa explica que alguns veículos híbridos, como ônibus, e até 
protótipos decarros, já empregaram algo semelhante. A Flybrid conseguiu no entanto melhorar o sistema, graças ao uso de um 
de massa com a altíssima rotação. Segundo a Flybrid, foi possível também uma 
 
Apost
O sistema desenvolvido pela Williams também usa um volante, mas ele é acionado 
eletricamente, e não há um câmbio CVT. No KERS da Williams o volante, também 
mantido em compartimento com vácuo, é produzido em fibra de carbono, com 
rolamentos de cerâmica e eixo de a
 
No volante do sistema da Williams partículas magnéticas são incorporadas ao 
material do volante, e a passagem de corrente (gerada nas frenagens, graças à 
ligação dos semi-eixos com um gerador o leva a acelerar. Um inversor p
fluxo no sentido contrário - quando o piloto aperta o botão de acionamento do 
KERS, o volante funciona como um gerador, enviando corrente ao motor elétrico 
auxiliar. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Outros sistemas em desenvolvimento usam tecnologias diferentes, como 
supercapacitores e motor elétrico para respectivamente produzir, armazenar e despejar potência extra.
 
 
Vantagens e desvantagens do KERS 
Vantagens 
 
Mais potência na hora de acelerar (só que por pouco temp
essa potência é realmente extra, porque não há peso adicional no carro nem consumo de combustível. Os 81,5 cv despejados 
pelo KERS representam 10% a mais de potência.
 
 
Desvantagens 
 
Apesar de pequeno, o KERS ocupa espaço 
embora o peso não seja o real problema. É a concentração do peso num ponto que pode afetar o desempenho dos carros. 
O regulamento da F-1 estabelece um peso mínimo para o carro, medido com o piloto a bordo. O conjunto é mais leve que o 
peso mínimo aceito, e as equipes recorrem a lastros, pequenos pesos, para chegar ao número permitido. Esses lastros podem 
ser distribuídos livrementes - e são posicionad
possibilidade de uso de lastros. O equipamento da Flybrid, por exemplo, tem 24 kg. A Williams não declara o peso, mas diz 
que seu KERS produz 5 kW por kg; fazendo a regra de três, 
 
 
 
 
 
Fonte: Como tudo funciona: http://www.hsw.uol.com.br
 
Energia solar 
 
Você já viu calculadoras sem pilha? Com luz suficiente, elas parecem funcionar para sempre (algumas nem têm botão de desligar
bons exemplos do uso de células solares. Você pode ter visto painéis solares bem maiores, em placas ou telefones públicos de 
estradas. Embora esses grandes painéis não sejam tão comuns como as calculadoras que funcionam com energia solar
é difícil de achar se você souber onde procurar. Há conjuntos de células solares em satélites, para abastecer os sistemas elé
Também é provável que você tenha ouvido sobre a "revolução solar" nos últimos 20 anos: a idéia 
eletricidade grátis do Sol. Este é um processo sedutor: em um dia claro e ensolarado, o sol brilha "despejando" aproximadamen
de energia por metro quadrado da superfície do planeta; e se pudéssemos coletar t
para nossas casas e escritórios de graça. 
LEITURA COMPLEMENTAR 2 
 
 
Apostila de Revisão ENEM - Ciências da natureza - Física 
ma desenvolvido pela Williams também usa um volante, mas ele é acionado 
eletricamente, e não há um câmbio CVT. No KERS da Williams o volante, também 
mantido em compartimento com vácuo, é produzido em fibra de carbono, com 
rolamentos de cerâmica e eixo de aço, e ultrapassa 100.000 rpm. 
No volante do sistema da Williams partículas magnéticas são incorporadas ao 
material do volante, e a passagem de corrente (gerada nas frenagens, graças à 
eixos com um gerador o leva a acelerar. Um inversor permite o 
quando o piloto aperta o botão de acionamento do 
KERS, o volante funciona como um gerador, enviando corrente ao motor elétrico 
Outros sistemas em desenvolvimento usam tecnologias diferentes, como o emprego de geradores, baterias (de íon
supercapacitores e motor elétrico para respectivamente produzir, armazenar e despejar potência extra.
Mais potência na hora de acelerar (só que por pouco tempo - o KERS pode ser acionado durante 6 segundos a cada volta). E 
essa potência é realmente extra, porque não há peso adicional no carro nem consumo de combustível. Os 81,5 cv despejados 
pelo KERS representam 10% a mais de potência. 
e pequeno, o KERS ocupa espaço - e num carro de F-1 não há muito lugar sobrando. Além disso, o KERS pesa 
embora o peso não seja o real problema. É a concentração do peso num ponto que pode afetar o desempenho dos carros. 
um peso mínimo para o carro, medido com o piloto a bordo. O conjunto é mais leve que o 
peso mínimo aceito, e as equipes recorrem a lastros, pequenos pesos, para chegar ao número permitido. Esses lastros podem 
e são posicionados de forma a melhorar a estabilidade do carro. O KERS elimina ou diminui a 
possibilidade de uso de lastros. O equipamento da Flybrid, por exemplo, tem 24 kg. A Williams não declara o peso, mas diz 
que seu KERS produz 5 kW por kg; fazendo a regra de três, o equipamento, que gera 60 kW, deve ter 12 kg.
Fonte: Como tudo funciona: http://www.hsw.uol.com.br 
Você já viu calculadoras sem pilha? Com luz suficiente, elas parecem funcionar para sempre (algumas nem têm botão de desligar
bons exemplos do uso de células solares. Você pode ter visto painéis solares bem maiores, em placas ou telefones públicos de 
estradas. Embora esses grandes painéis não sejam tão comuns como as calculadoras que funcionam com energia solar
é difícil de achar se você souber onde procurar. Há conjuntos de células solares em satélites, para abastecer os sistemas elé
Também é provável que você tenha ouvido sobre a "revolução solar" nos últimos 20 anos: a idéia de que um dia todos nós usaremos a 
eletricidade grátis do Sol. Este é um processo sedutor: em um dia claro e ensolarado, o sol brilha "despejando" aproximadamen
de energia por metro quadrado da superfície do planeta; e se pudéssemos coletar toda esta energia poderíamos facilmente fornecer energia 
© Williams Grand Prix Engineering Limited
Desenho em corte do sistema da Williams
 
 
 
o emprego de geradores, baterias (de íon-lítio) ou 
supercapacitores e motor elétrico para respectivamente produzir, armazenar e despejar potência extra. 
o KERS pode ser acionado durante 6 segundos a cada volta). E 
essa potência é realmente extra, porque não há peso adicional no carro nem consumo de combustível. Os 81,5 cv despejados 
1 não há muito lugar sobrando. Além disso, o KERS pesa - 
embora o peso não seja o real problema. É a concentração do peso num ponto que pode afetar o desempenho dos carros. 
um peso mínimo para o carro, medido com o piloto a bordo. O conjunto é mais leve que o 
peso mínimo aceito, e as equipes recorrem a lastros, pequenos pesos, para chegar ao número permitido. Esses lastros podem 
os de forma a melhorar a estabilidade do carro. O KERS elimina ou diminui a 
possibilidade de uso de lastros. O equipamento da Flybrid, por exemplo, tem 24 kg. A Williams não declara o peso, mas diz 
o equipamento, que gera 60 kW, deve ter 12 kg. 
Você já viu calculadoras sem pilha? Com luz suficiente, elas parecem funcionar para sempre (algumas nem têm botão de desligar). Elas são 
bons exemplos do uso de células solares. Você pode ter visto painéis solares bem maiores, em placas ou telefones públicos de emergência, em 
estradas. Embora esses grandes painéis não sejam tão comuns como as calculadoras que funcionam com energia solar, eles estão por aí, e não 
é difícil de achar se você souber onde procurar. Há conjuntos de células solares em satélites, para abastecer os sistemas elétricos. 
de que um dia todos nós usaremos a 
eletricidade grátis do Sol. Este é um processo sedutor: em um dia claro e ensolarado, o sol brilha "despejando" aproximadamente 1.000 watts 
oda esta energia poderíamos facilmente fornecer energia 
 
© Williams Grand Prix Engineering Limited 
Desenho em corte do sistema da Williams 
Apost
 
Convertendo fótons em elétrons 
 
As células solares das calculadoras e satélites são células ou mód
eletricamente e reunidas em uma estrutura). Fotovoltaica, como diz a palavra (foto = luz, voltaica = eletricidade), converte 
diretamenteem eletricidade. Antes usadas quase que exclusivamente no espaço, as células fotovoltaicas são cada vez mais usadas de modos 
menos exóticos. Elas podem até mesmo abastecer uma casa de energia. 
Como esses dispositivos funcionam? Células fotovoltaicas (FV) são feitas de materiais especi
silício, que é atualmente o mais comum. Basicamente, quando a luz atinge a célula, uma certa quantidade dela é absorvida pelo
semicondutor. Isso significa que a energia da luz absorvida é transferida para o s
ligados, permitindo que eles possam fluir livremente. As células FV também possuem um ou mais campos elétricos que forçam os 
livres, pela absorção da luz, a fluir em um certo sentido. Este flux
na parte inferior da célula FV, podemos drenar esta corrente para usá
calculadora. Essa corrente, juntamente com a volta
potência que a célula pode produzir. 
Este é o processo básico, mas realmente há muito mais sobre isso. Vamos dar uma boa olhada em um exemplo de célula fotovoltai
de silício monocristalino. 
O silício tem algumas propriedades químicas especiais, principalmente em sua forma cristalina. Um átomo de silício tem 14 elé
organizados em três camadas diferentes. As duas primeiras camadas, aquelas mais próximas
camada mais externa é preenchida pela metade, tendo apenas quatro elétrons. Um átomo de silício sempre vai procurar modos de 
até sua última camada, que gostaria de ter oito elétrons. Para fazer isso, e
silício. É como se cada átomo estivesse de mãos dadas com seus vizinhos, exceto que, neste caso, cada átomo tem quatro mãos d
quatro vizinhos. É isso que forma a estrutura cristali
Acabamos de descrever o silício cristalino puro. O silício puro é um mau condutor de eletricidade, porque nenhum de seus elét
para se mover. Bons condutores, como o cobre, têm elétrons livres. No 
uma célula solar é levemente modificado para que a célula funcione como deveria. 
Uma célula solar tem silício com impurezas: outros átomos misturados com os átomos de silício, mud
Geralmente pensamos nas impurezas como algo indesejável, mas em nosso caso, nossa célula não funcionaria sem elas. Estas impu
na verdade colocadas ali de propósito. Considere o silício junto com alguns poucos átom
de silício. O átomo de fósforo tem cinco elétrons em sua camada externa, não quatro. Ele ainda se conecta com seus átomos de 
mas de certo modo, o fósforo tem um elétron que não se conect
fósforo que o mantém no lugar. 
Quando energia é adicionada ao silício puro, por exemplo, na forma de calor, ela pode causar a liberação de alguns elétrons d
eles deixam seus átomos. Um buraco é deixado para trás em cada caso. Estes elétrons, então, vagam aleatoriamente ao redor da distr
dos átomos do cristalino, procurando outro buraco no qual “entrar”. Esses elétrons são chamados de portadores livres e pod
corrente elétrica. Há alguns deles no silício puro, o que não os torna lá muito úteis. Nosso silício impuro com átomos de fós
uma outra história. Acontece que ele toma muito menos energia para liberar um dos nossos elétrons "
conectados por uma ligação, seus vizinhos não estão conectados a ele. Assim, a maioria desses elétrons se liberta, e há muito
livres do que haveria no silício puro. O processo de adicionar impurezas 
silício resultante é chamado tipo-N ("n" de negativo) por causa do predomínio dos elétrons livres. O silício dopado tipo
melhor do que o silício puro. 
Na verdade, apenas parte da nossa célula solar é tipo
em sua camada mais externa) para se tornar um silício do tipo
livres. Os buracos, na verdade, são apenas a ausência de elétrons, então eles possuem carga oposta (positiva). Eles ficam se 
exatamente como os elétrons fazem. 
A parte interessante começa quando você coloca o silício tipo
campo elétrico. Sem um campo elétrico, a célula não funcionaria. Esse campo se forma quando o silício tipo
repente, os elétrons livres no lado N, que estiveram proc
no lado P, e há uma corrida maluca para preenchê
Exemplo 
Avião solar 
Avião solar voará por 5 anos sem 
nenhuma parada. Aeronave será 
usada em missões de espionagem. 
 
Apostila de Revisão ENEM - Ciências da natureza - Física 
Foto DOE/NREL 
 
Crédito da foto Agência SunLine Transit 
 
Os painéis solares absorvem energia para produzir hidrogênio na Agência SunLine 
Transit 
As células solares das calculadoras e satélites são células ou módulos fotovoltaicos (módulos são simplesmente um grupo de células conectadas 
eletricamente e reunidas em uma estrutura). Fotovoltaica, como diz a palavra (foto = luz, voltaica = eletricidade), converte 
quase que exclusivamente no espaço, as células fotovoltaicas são cada vez mais usadas de modos 
menos exóticos. Elas podem até mesmo abastecer uma casa de energia. 
Como esses dispositivos funcionam? Células fotovoltaicas (FV) são feitas de materiais especiais chamados de semicondutores, como o 
silício, que é atualmente o mais comum. Basicamente, quando a luz atinge a célula, uma certa quantidade dela é absorvida pelo
semicondutor. Isso significa que a energia da luz absorvida é transferida para o semicondutor. A energia arranca os elétrons fracamente 
ligados, permitindo que eles possam fluir livremente. As células FV também possuem um ou mais campos elétricos que forçam os 
livres, pela absorção da luz, a fluir em um certo sentido. Este fluxo de elétrons é uma corrente; e pondo contatos de metal na parte superior e 
na parte inferior da célula FV, podemos drenar esta corrente para usá-la externamente. Por exemplo, a corrente pode abastecer uma 
calculadora. Essa corrente, juntamente com a voltagem da célula (que é um resultado de seu(s) campo(s) elétrico(s) embutido(s)), define a 
Este é o processo básico, mas realmente há muito mais sobre isso. Vamos dar uma boa olhada em um exemplo de célula fotovoltai
O silício tem algumas propriedades químicas especiais, principalmente em sua forma cristalina. Um átomo de silício tem 14 elé
organizados em três camadas diferentes. As duas primeiras camadas, aquelas mais próximas do centro, estão completamente cheias. Já a 
camada mais externa é preenchida pela metade, tendo apenas quatro elétrons. Um átomo de silício sempre vai procurar modos de 
até sua última camada, que gostaria de ter oito elétrons. Para fazer isso, ele vai partilhar os elétrons com quatro de seus átomos vizinhos de 
silício. É como se cada átomo estivesse de mãos dadas com seus vizinhos, exceto que, neste caso, cada átomo tem quatro mãos d
quatro vizinhos. É isso que forma a estrutura cristalina, importante para este tipo de célula FV. 
Acabamos de descrever o silício cristalino puro. O silício puro é um mau condutor de eletricidade, porque nenhum de seus elét
para se mover. Bons condutores, como o cobre, têm elétrons livres. No silício os elétrons estão todos presos à estrutura cristalina. O silício em 
uma célula solar é levemente modificado para que a célula funcione como deveria. 
Uma célula solar tem silício com impurezas: outros átomos misturados com os átomos de silício, mudando um pouco a forma das coisas. 
Geralmente pensamos nas impurezas como algo indesejável, mas em nosso caso, nossa célula não funcionaria sem elas. Estas impu
na verdade colocadas ali de propósito. Considere o silício junto com alguns poucos átomos de fósforo, talvez um para cada milhão de átomos 
de silício. O átomo de fósforo tem cinco elétrons em sua camada externa, não quatro. Ele ainda se conecta com seus átomos de 
mas de certo modo, o fósforo tem um elétron que não se conecta. Ele não faz parte de uma ligação, mas há um próton positivo no núcleo do 
Quando energia é adicionada ao silício puro, por exemplo, na forma de calor, ela pode causar a liberação de alguns elétrons d
deixam seus átomos. Um buraco é deixado para trás em cada caso. Estes elétrons, então, vagam aleatoriamente ao redor da distr
dos átomos do cristalino, procurando outro buraco no qual “entrar”. Esses elétrons são chamados de portadores livres e pod
corrente elétrica. Há alguns deles no silício puro, o que não os torna lá muito úteis. Nosso silício impuro com átomos de fósuma outra história. Acontece que ele toma muito menos energia para liberar um dos nossos elétrons "extras" do fósforo porque eles não estão 
conectados por uma ligação, seus vizinhos não estão conectados a ele. Assim, a maioria desses elétrons se liberta, e há muito
livres do que haveria no silício puro. O processo de adicionar impurezas de propósito é chamado de doping, e quando "dopado" com fósforo o 
N ("n" de negativo) por causa do predomínio dos elétrons livres. O silício dopado tipo
as parte da nossa célula solar é tipo-N. A outra parte é dopada com boro (que tem apenas três elétrons, em vez de quatro, 
em sua camada mais externa) para se tornar um silício do tipo-P. Em vez de ter elétrons livres, o silício tipo
livres. Os buracos, na verdade, são apenas a ausência de elétrons, então eles possuem carga oposta (positiva). Eles ficam se 
A parte interessante começa quando você coloca o silício tipo-N junto com o silício tipo-P. Lembre-se de que cada célula FV apresenta um 
campo elétrico. Sem um campo elétrico, a célula não funcionaria. Esse campo se forma quando o silício tipo
repente, os elétrons livres no lado N, que estiveram procurando por todos os lugares pelos buracos para entrar, vêem todos os buracos livres 
no lado P, e há uma corrida maluca para preenchê-los. 
 
 
 
Os painéis solares absorvem energia para produzir hidrogênio na Agência SunLine 
ulos fotovoltaicos (módulos são simplesmente um grupo de células conectadas 
eletricamente e reunidas em uma estrutura). Fotovoltaica, como diz a palavra (foto = luz, voltaica = eletricidade), converte a luz do Sol 
quase que exclusivamente no espaço, as células fotovoltaicas são cada vez mais usadas de modos 
ais chamados de semicondutores, como o 
silício, que é atualmente o mais comum. Basicamente, quando a luz atinge a célula, uma certa quantidade dela é absorvida pelo material 
emicondutor. A energia arranca os elétrons fracamente 
ligados, permitindo que eles possam fluir livremente. As células FV também possuem um ou mais campos elétricos que forçam os elétrons 
o de elétrons é uma corrente; e pondo contatos de metal na parte superior e 
la externamente. Por exemplo, a corrente pode abastecer uma 
gem da célula (que é um resultado de seu(s) campo(s) elétrico(s) embutido(s)), define a 
Este é o processo básico, mas realmente há muito mais sobre isso. Vamos dar uma boa olhada em um exemplo de célula fotovoltaica: a célula 
O silício tem algumas propriedades químicas especiais, principalmente em sua forma cristalina. Um átomo de silício tem 14 elétrons, 
do centro, estão completamente cheias. Já a 
camada mais externa é preenchida pela metade, tendo apenas quatro elétrons. Um átomo de silício sempre vai procurar modos de completar 
le vai partilhar os elétrons com quatro de seus átomos vizinhos de 
silício. É como se cada átomo estivesse de mãos dadas com seus vizinhos, exceto que, neste caso, cada átomo tem quatro mãos dadas para 
Acabamos de descrever o silício cristalino puro. O silício puro é um mau condutor de eletricidade, porque nenhum de seus elétrons está livre 
silício os elétrons estão todos presos à estrutura cristalina. O silício em 
ando um pouco a forma das coisas. 
Geralmente pensamos nas impurezas como algo indesejável, mas em nosso caso, nossa célula não funcionaria sem elas. Estas impurezas são 
os de fósforo, talvez um para cada milhão de átomos 
de silício. O átomo de fósforo tem cinco elétrons em sua camada externa, não quatro. Ele ainda se conecta com seus átomos de silício vizinhos, 
a. Ele não faz parte de uma ligação, mas há um próton positivo no núcleo do 
Quando energia é adicionada ao silício puro, por exemplo, na forma de calor, ela pode causar a liberação de alguns elétrons de suas ligações, e 
deixam seus átomos. Um buraco é deixado para trás em cada caso. Estes elétrons, então, vagam aleatoriamente ao redor da distribuição 
dos átomos do cristalino, procurando outro buraco no qual “entrar”. Esses elétrons são chamados de portadores livres e podem carregar a 
corrente elétrica. Há alguns deles no silício puro, o que não os torna lá muito úteis. Nosso silício impuro com átomos de fósforo misturados é 
extras" do fósforo porque eles não estão 
conectados por uma ligação, seus vizinhos não estão conectados a ele. Assim, a maioria desses elétrons se liberta, e há muito mais portadores 
de propósito é chamado de doping, e quando "dopado" com fósforo o 
N ("n" de negativo) por causa do predomínio dos elétrons livres. O silício dopado tipo-N é um condutor muito 
N. A outra parte é dopada com boro (que tem apenas três elétrons, em vez de quatro, 
P. Em vez de ter elétrons livres, o silício tipo-P ("p" de positivo) tem buracos 
livres. Os buracos, na verdade, são apenas a ausência de elétrons, então eles possuem carga oposta (positiva). Eles ficam se movendo, 
se de que cada célula FV apresenta um 
campo elétrico. Sem um campo elétrico, a célula não funcionaria. Esse campo se forma quando o silício tipo-N e tipo-P estão em contato. De 
urando por todos os lugares pelos buracos para entrar, vêem todos os buracos livres 
Apost
 
Usinas Hidrelétricas 
 
Olhando um rio passar, é difícil imaginar a quantidade de energia que ela contém. Se você já 
dessa força poderosa. A inundação é outro caso em que a força das águas se manifesta plenamente. 
As usinas hidrelétricas utilizam essa energia da água, convertendo
usinas hidrelétricas são baseadas em um conceito simples: a água correndo por uma barreira gira algumas turbinas, que giram o
Aqui estão os componentes básicos de uma usina hidrelétrica convencional: 
barreira - a maioria das usinas hidrelétricas utiliza uma barr
vezes, é usado como um lago recreativo, como o lago Roosevelt no Grand Coulee Dam, em Washington; 
canal - os portões da barreira se abrem e a gravidade puxa a água através do 
duto; 
turbina - a água atinge as grandes lâminas da turbina, fazendo
comum de turbinas para as usinas hidrelétricas é a Francis, que se parece com um grande disco com lâminas curvas. Uma turbina pesa cerca 
de 172 toneladas e gira numa taxa de 90 rotações por minuto (rpm), de acordo com a FWEE (em inglês), Foundation for Water & E
Education; 
geradores - as lâminas da turbina giram e movimentam uma série de ímãs dentro do gerador. Ímãs gigantes rodam por molas de cobre e 
produzem corrente alternada (AC) ao mover os elétrons; 
transformador - o transformador dentro da casa de força pega a corrente alternada e a tr
linhas de energia - quatro fios saem de cada usina de energia: as três fases de energia, que são produzidas simultaneamente, mais um fio 
neutro ou terra comum para os três fluxo de saída 
 
 
 
A água no reservatório é considerada energia armazenada. Quando o portão se abre, a água 
que passa pelo duto se torna energia cinética. A quantidade de eletricidade gerada é 
determinada por vários fatores. Dois destes fatores são o fluxo de água e a quantidade de 
cabeças hidráulicas. A "cabeça" se refere à distância entre a superfície da água e as turbinas. O 
aumento da cabeça e do fluxo gera mais eletricidade. A cabeça depende da quantidade de água 
no reservatório. 
 
Armazenamento bombeado (ou reversível) 
 
A maioria das usinas hidrelétricas funciona da maneira descrita anteriormente. Entretanto, existe 
outro tipo de usina hidrelétrica chamada hidrelétrica de armazenamento bombeado. Em uma 
usina hidrelétrica convencional, a água do reservatório passa pela usina, sai e volta para o rio. 
Uma usina de armazenamento bombeado tem dois reservatórios: 
reservatório superior - como uma usina hidrelétrica convencional, uma barreira cria o 
reservatório. A água neste reservatório passa pela usina hidrelétrica para criar eletricidade; 
reservatório inferior - a água que sai da usina hidrelétrica vai para um reservatório inferior em 
vez de voltar para o rio; 
Utilizando uma turbina reversível, a usina pode bombear a água de volta 
superior. Isto é feito nos horários fora de pico. Em resumo, o segundo reservatório preenche o 
reservatório superior.Ao bombear a água de volta para o reservatório superior, a usina tem 
mais água para gerar eletricidade durante os horá
 
 
Apostila de Revisão ENEM - Ciências da natureza - Física 
Olhando um rio passar, é difícil imaginar a quantidade de energia que ela contém. Se você já fez rafting em águas bravas, sentiu um pouco 
dessa força poderosa. A inundação é outro caso em que a força das águas se manifesta plenamente. 
As usinas hidrelétricas utilizam essa energia da água, convertendo-a em eletricidade através de uma mecânica elem
usinas hidrelétricas são baseadas em um conceito simples: a água correndo por uma barreira gira algumas turbinas, que giram o
Aqui estão os componentes básicos de uma usina hidrelétrica convencional: 
 
a maioria das usinas hidrelétricas utiliza uma barreira que segura a água e cria um grande reservatório. Este reservatório, muitas 
vezes, é usado como um lago recreativo, como o lago Roosevelt no Grand Coulee Dam, em Washington; 
os portões da barreira se abrem e a gravidade puxa a água através do duto que vai para a turbina. A água gera pressão ao passar pelo 
a água atinge as grandes lâminas da turbina, fazendo-as girar. A turbina é acoplada a um gerador localizado acima dela. O tipo mais 
cas é a Francis, que se parece com um grande disco com lâminas curvas. Uma turbina pesa cerca 
de 172 toneladas e gira numa taxa de 90 rotações por minuto (rpm), de acordo com a FWEE (em inglês), Foundation for Water & E
nas da turbina giram e movimentam uma série de ímãs dentro do gerador. Ímãs gigantes rodam por molas de cobre e 
produzem corrente alternada (AC) ao mover os elétrons; 
o transformador dentro da casa de força pega a corrente alternada e a transforma em uma corrente de alta
quatro fios saem de cada usina de energia: as três fases de energia, que são produzidas simultaneamente, mais um fio 
neutro ou terra comum para os três fluxo de saída - a água usada passa por algumas tubulações e volta para o rio; 
A água no reservatório é considerada energia armazenada. Quando o portão se abre, a água 
que passa pelo duto se torna energia cinética. A quantidade de eletricidade gerada é 
estes fatores são o fluxo de água e a quantidade de 
cabeças hidráulicas. A "cabeça" se refere à distância entre a superfície da água e as turbinas. O 
aumento da cabeça e do fluxo gera mais eletricidade. A cabeça depende da quantidade de água 
 
A maioria das usinas hidrelétricas funciona da maneira descrita anteriormente. Entretanto, existe 
outro tipo de usina hidrelétrica chamada hidrelétrica de armazenamento bombeado. Em uma 
cional, a água do reservatório passa pela usina, sai e volta para o rio. 
Uma usina de armazenamento bombeado tem dois reservatórios: 
como uma usina hidrelétrica convencional, uma barreira cria o 
rio passa pela usina hidrelétrica para criar eletricidade; 
a água que sai da usina hidrelétrica vai para um reservatório inferior em 
Utilizando uma turbina reversível, a usina pode bombear a água de volta para o reservatório 
superior. Isto é feito nos horários fora de pico. Em resumo, o segundo reservatório preenche o 
reservatório superior. Ao bombear a água de volta para o reservatório superior, a usina tem 
mais água para gerar eletricidade durante os horários de pico de consumo. 
O começo
A força hid
em meados do século 20, mas a idéia de 
usar a água para gerar energia existe há 
milhares de anos. Uma usina hidrelétrica 
é, na verdade, um moinho de água 
gigante. 
Há mais de 2.000 anos, os gregos 
utilizavam moinhos de águ
transformar trigo em farinha. Estes antigos 
moinhos de água são como as turbinas 
modernas, que giram quando o fluxo de 
água atinge as lâminas. As da roda 
transformam o trigo em farinha.
Foto cedida pelo U.S. Bureau of 
Reclamation
 
 
 
fez rafting em águas bravas, sentiu um pouco 
a em eletricidade através de uma mecânica elementar. Na verdade, as 
usinas hidrelétricas são baseadas em um conceito simples: a água correndo por uma barreira gira algumas turbinas, que giram o gerador. 
eira que segura a água e cria um grande reservatório. Este reservatório, muitas 
duto que vai para a turbina. A água gera pressão ao passar pelo 
as girar. A turbina é acoplada a um gerador localizado acima dela. O tipo mais 
cas é a Francis, que se parece com um grande disco com lâminas curvas. Uma turbina pesa cerca 
de 172 toneladas e gira numa taxa de 90 rotações por minuto (rpm), de acordo com a FWEE (em inglês), Foundation for Water & Energy 
nas da turbina giram e movimentam uma série de ímãs dentro do gerador. Ímãs gigantes rodam por molas de cobre e 
ansforma em uma corrente de alta-voltagem; 
quatro fios saem de cada usina de energia: as três fases de energia, que são produzidas simultaneamente, mais um fio 
algumas tubulações e volta para o rio; 
O começo 
A força hidrelétrica começou a ser utilizada 
em meados do século 20, mas a idéia de 
usar a água para gerar energia existe há 
milhares de anos. Uma usina hidrelétrica 
é, na verdade, um moinho de água 
gigante. 
Há mais de 2.000 anos, os gregos 
utilizavam moinhos de água para 
transformar trigo em farinha. Estes antigos 
moinhos de água são como as turbinas 
modernas, que giram quando o fluxo de 
água atinge as lâminas. As da roda 
transformam o trigo em farinha. 
 
Foto cedida pelo U.S. Bureau of 
Reclamation 
Apost
 
Impactos ambientais na construção de hidrelétricas
Os impactos ambientais das usinas hidrelétricas é motivo de polêmica nas discussões atuais sobre desenvolvimento sustentável.
praticamente qualquer atividade econômica, as hidrelétricas causam impactos negativos ao ambiente. A grande questão dos cientistas é saber 
qual a real dimensão do impacto e como eles podem ser amenizados, já que, dentro das fontes energéticas atuais, as hidrelétri
consideradas fontes de energia renovável, ao contrário das fontes energéticas à base de combustíveis fósseis, por exemplo.
 
Os primeiros impactos ambientais acontecem durante a construção das hidrelétricas. Como já foi visto, para que a usina funcio
um reservatório. Sua construção acaba afetando consideravelmente a fauna e flora local. De uma hora para outra, a floresta vira lago. Essa 
mudança, se não for bem orientada, pode acabar com a flora local. Além do corte das árvores, muitas espécies acabam submersas
conseqüentemente, morrem, criando uma espécie de limbo. Essa flora, em alguns casos,
turbinas no primeiro momento, obrigando a limpezas sistemáticas das mesmas. 
 
Muitas espécies animais acabam fugindo do seu habitat
Pará, um exemplo de má administração das questões ambientais na construção, cientistas relatam a fuga em massa de macacos, av
espécies durante os dois meses que durou a inundação do lago de 2.430 km
Tucuruí. Obviamente, a mitigação desse problema pode ser feita com o remanejamento antecipado das espécies, mesmo assim, algu
espécies correm o risco de não se adaptarem ao novo habitat.
 
Já as espécies aquáticas sofrem um impacto ainda maior. Como a hidrelétrica é composta de uma barragem, o fluxo natural dos p
sendo interrompido drasticamente. A conseqüência é a proliferação de determinadas espé
normalmente sobem o leito do rio no sentido contrário da correnteza para depositar suas ovas no período chamado de piracema. 
amenizar o problema são construídas escadas nas barragens para que o p
evitar que algumas espécies morram de exaustão ao tentar repetir o seu fluxo natural de migração.
 
Soma-se a esse impacto, a eutrofização das águas
de poluição de águas, podendo causar também conseqüências para o homem, como, por exemplo, epidemias.
 
Outro problema é a mudança climática que os lagos podem causar. Afinal, como já foi dito, aonde havia florest
elevar a temperatura ambiente e mudar o ciclo de chuvas.
 
Gases do efeito estufa – Esta é a parte mais polêmica e ainda inconclusa sobre os impactos ambientais de uma usina hidrelétrica. Durante 
suas construções e funcionamento, as usinas hidrelétricas emitem gás carbônico (CO
aumento prejudicial do efeito estufa. A questão é saber se esseimpacto é tão grande quanto das termoelétricas movidas a carv
consideradas atualmente, junto com os veículos à gasolina, as grandes vilãs do aquecimento global. Pesquisadores do Instituto Nacional de 
Pesquisas na Amazônia (Inpa) constataram que, na usina de Balbina, no Amazonas, as emissões desses gases pode chegar a ser 10
maior que as das termoelétricas. Este e outros estudos, no entanto, ainda estão limitados a um determinado período de tempo.
Opção pelos pequenos 
Como alternativa para os impactos negativos das usinas hidrelétricas, ambientalistas, governo e empresários tê
hidrelétricas de pequeno porte como menos impactantes. Outra saída adotada pelos engenheiros, é na escolha de áreas cujas os 
terrenos contribuem para a construção de reservatórios sem grandes mudanças na topografia local.
 
 
Energia geotérmica 
 
 
Princípio do uso da energia geotérmica 
Energia geotérmica ou energia geotermal é a energia obtida a partir do calor 
proveniente da Terra, mais precisamente do seu interior. Devido a necessidade de se 
obter energia elétrica de uma maneira mais l
maiores, foi desenvolvido um modo de aproveitar esse calor para a geração de 
eletricidade. Hoje a grande parte da energia elétrica provém da queima de 
combustíveis fósseis, como o petróleo e o carvão mineral, porém, esses mét
muito poluentes. 
Para que possamos entender como é aproveitada a energia do calor da Terra 
devemos primeiramente entender como nosso planeta é constituído. A Terra é 
formada por grandes placas, que nos mantém isolados do seu interior, no qual 
encontramos o magma, que consiste basicamente em rochas derretidas. Com o 
aumento da profundidade a temperatura dessas rochas aumenta cada vez mais, no 
entanto, há zonas de intrusões magmáticas, onde a temperatura é muito maior. 
Essas são as zonas onde há elevado potencial geotérmico.
 
Histórico 
A primeira tentativa de gerar eletricidade de fontes geotérmicas se deu em 1904 em 
Larderello na região da Toscana, na Itália. Contudo, esforços para produzir uma 
máquina para aproveitar tais fontes foram mal sucedidos 
sofreram destruição devido a presença de substâncias químicas contidas no vapor. Já em 1913, uma estação de 250 kW foi produz
sucesso e por volta da Segunda Guerra Mundial 100 MW estavam sendo produzidos, mas a usina foi 
Por volta de 1970, um campo de gêiseres na Califórnia estava produzindo 500 MW de eletricidade. A exploração desse campo foi 
pois em 1960 somente 12 MW eram produzidos e em 1963 somente 25 MW. México, Japão, Filipinas, Quéni
a produção de eletricidade por meio geotérmico. 
Na Nova Zelândia o campo de gases de Wairakei, na Ilha do Norte, foi desenvolvido por volta de 1950. Em 1964, 192 MW estavam 
produzidos, mas hoje em dia este campo está acabando.
Portugal conta com uma moderna central geotérmica em funcionamento na Ilha de São Miguel, Açores. Esta central foi construída
multinacional israelita Ormat. Isto para além outra mais antiga, e está a ser acabada uma nova na Ilha Terceira, A
 
 
Apostila de Revisão ENEM - Ciências da natureza - Física 
Impactos ambientais na construção de hidrelétricas 
Os impactos ambientais das usinas hidrelétricas é motivo de polêmica nas discussões atuais sobre desenvolvimento sustentável.
hidrelétricas causam impactos negativos ao ambiente. A grande questão dos cientistas é saber 
qual a real dimensão do impacto e como eles podem ser amenizados, já que, dentro das fontes energéticas atuais, as hidrelétri
a renovável, ao contrário das fontes energéticas à base de combustíveis fósseis, por exemplo.
Os primeiros impactos ambientais acontecem durante a construção das hidrelétricas. Como já foi visto, para que a usina funcio
construção acaba afetando consideravelmente a fauna e flora local. De uma hora para outra, a floresta vira lago. Essa 
mudança, se não for bem orientada, pode acabar com a flora local. Além do corte das árvores, muitas espécies acabam submersas
ntemente, morrem, criando uma espécie de limbo. Essa flora, em alguns casos, chega a atrapalhar o próprio funcionamento das 
turbinas no primeiro momento, obrigando a limpezas sistemáticas das mesmas. 
Muitas espécies animais acabam fugindo do seu habitat natural durante a inundação. No caso da construção da hidrelétrica de Tucuruí, no 
Pará, um exemplo de má administração das questões ambientais na construção, cientistas relatam a fuga em massa de macacos, av
urou a inundação do lago de 2.430 km2. A estimativa é que apenas 1% das espécies sobreviveram em 
Tucuruí. Obviamente, a mitigação desse problema pode ser feita com o remanejamento antecipado das espécies, mesmo assim, algu
se adaptarem ao novo habitat. 
Já as espécies aquáticas sofrem um impacto ainda maior. Como a hidrelétrica é composta de uma barragem, o fluxo natural dos p
sendo interrompido drasticamente. A conseqüência é a proliferação de determinadas espécies em relação a outras. Há também espécies que 
normalmente sobem o leito do rio no sentido contrário da correnteza para depositar suas ovas no período chamado de piracema. 
amenizar o problema são construídas escadas nas barragens para que o peixes migratórios possam circular. A concepção de degraus é para 
evitar que algumas espécies morram de exaustão ao tentar repetir o seu fluxo natural de migração. 
eutrofização das águas, que é o excesso de nutrientes, aumenta a proliferação de microorganismo, causa comum 
de poluição de águas, podendo causar também conseqüências para o homem, como, por exemplo, epidemias.
mudança climática que os lagos podem causar. Afinal, como já foi dito, aonde havia florest
elevar a temperatura ambiente e mudar o ciclo de chuvas. 
Esta é a parte mais polêmica e ainda inconclusa sobre os impactos ambientais de uma usina hidrelétrica. Durante 
to, as usinas hidrelétricas emitem gás carbônico (CO2) e metano (CH4), dois dos principais causadores do 
aumento prejudicial do efeito estufa. A questão é saber se esse impacto é tão grande quanto das termoelétricas movidas a carv
tualmente, junto com os veículos à gasolina, as grandes vilãs do aquecimento global. Pesquisadores do Instituto Nacional de 
Pesquisas na Amazônia (Inpa) constataram que, na usina de Balbina, no Amazonas, as emissões desses gases pode chegar a ser 10
maior que as das termoelétricas. Este e outros estudos, no entanto, ainda estão limitados a um determinado período de tempo.
Como alternativa para os impactos negativos das usinas hidrelétricas, ambientalistas, governo e empresários tê
hidrelétricas de pequeno porte como menos impactantes. Outra saída adotada pelos engenheiros, é na escolha de áreas cujas os 
terrenos contribuem para a construção de reservatórios sem grandes mudanças na topografia local. 
Energia geotérmica ou energia geotermal é a energia obtida a partir do calor 
proveniente da Terra, mais precisamente do seu interior. Devido a necessidade de se 
obter energia elétrica de uma maneira mais limpa e em quantidades cada vez 
maiores, foi desenvolvido um modo de aproveitar esse calor para a geração de 
eletricidade. Hoje a grande parte da energia elétrica provém da queima de 
combustíveis fósseis, como o petróleo e o carvão mineral, porém, esses métodos são 
Para que possamos entender como é aproveitada a energia do calor da Terra 
devemos primeiramente entender como nosso planeta é constituído. A Terra é 
formada por grandes placas, que nos mantém isolados do seu interior, no qual 
ntramos o magma, que consiste basicamente em rochas derretidas. Com o 
aumento da profundidade a temperatura dessas rochas aumenta cada vez mais, no 
entanto, há zonas de intrusões magmáticas, onde a temperatura é muito maior. 
ado potencial geotérmico. 
A primeira tentativa de gerar eletricidade de fontes geotérmicas se deu em 1904 em 
Larderello na região da Toscana, na Itália. Contudo, esforços para produzir uma 
máquina para aproveitar tais fontes foram mal sucedidos pois as máquinas utilizadas 
sofreram destruição devido a presença de substâncias químicas contidas no vapor. Já em 1913, uma estação de 250 kW foi produz