Question

Quais os conceitos da conservaçao de energia?

Answer 1

O conceito de energia foi fundamental para o crescimento da ciência, em particular, da física. Sabemos que é possível transformar qualquer tipo de energia em outra, porém, é impossível “criar” ou “gastar” energia em sentido literal. É possível também transferir energia de um corpo para outro, como por exemplo, o Sol nos transfere parte de sua energia sob a forma de luz.

O princípio geral da conservação de energia diz que a energia total de um sistema isolado é sempre constante. Quando mencionamos a palavra isolado, estamos querendo dizer que o sistema não interage com outros sistemas, pois interações entre sistemas costumam ser efetuadas por meio de troca de energia entre eles.

A energia mecânica de um sistema no qual agem somente forças conservativas (forças que não modificam a energia mecânica do sistema) não se altera com o passar do tempo. Nesse caso, podemos dizer que a soma das energias cinética e potencial é constante seja qual for o intervalo de tempo.



Sendo assim, matematicamente, temos:

E=EC1+EP1=EC2+EP2 =constante

Em que:

E⟹energia mecânica

EC⟹energia cinética

EP⟹energia potencial

Vamos considerar a ilustração acima, em que temos um bloco deslizando sobre uma superfície curva. Caso não haja atrito entre o bloco e a superfície, podemos determinar a velocidade do bloco em qualquer ponto da trajetória, desde que saibamos a referente altura h do bloco em relação ao solo e a velocidade inicial do bloco.

De acordo com o princípio da conservação da energia mecânica, a soma das energias potencial gravitacional e cinética será, nesta situação, sempre constante.

Imaginando que a energia potencial no solo seja zero e o ponto inicial em h1, então o bloco possui energia potencial dada por Ep1 = Epgravitacional = m.g.h1 e energia cinética m.v12/2. A energia mecânica total é a soma dessas duas parcelas.

No ponto h2, a energia mecânica total também será E, mas com a energia potencial gravitacional e energia cinética diferente das iniciais. Apesar das parcelas serem diferentes, o princípio da conservação da energia mecânica nos assegura que sua soma é sempre a mesma.