Energia Gabrielle

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Energia Gabrielle

  1. 1. Energia<br />Definição: Em geral, o HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Conceito" o " Conceito" conceito e uso da palavra energia se refere " ao potencial inato para executar trabalho ou realizar uma ação" .<br />A palavra é usada em vários contextos diferentes. O uso HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9todo_cient%C3%ADfico" o " Método científico" científico tem um significado bem definido e preciso enquanto muitos outros não são tão específicos.<br />O termo energia também pode designar as reações de uma determinada condição de HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Trabalho" o " Trabalho" trabalho, por exemplo o HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Calor" o " Calor" calor, trabalho mecânico ( HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Movimento" o " Movimento" movimento) ou HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Luz" o " Luz" luz. Estes que podem ser realizados por uma fonte inanimada (por exemplo HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Motor" o " Motor" motor, caldeira, refrigerador, alto-falante, lâmpada, vento) ou por um organismo vivo (por exemplo os HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/M%C3%BAsculo" o " Músculo" músculos, energia biológica).<br />A etimologia da palavra tem origem no idioma HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADngua_grega" o " Língua grega" grego, onde εργος (ergos) significa " trabalho" .<br />Qualquer coisa que esteja a trabalhar - por exemplo, a mover outro objeto, a aquecê-lo ou a fazê-lo ser atravessado por uma HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Corrente_el%C3%A9ctrica" o " Corrente eléctrica" corrente eléctrica - está a " gastar" energia (uma vez que ocorre uma " transferência" , pois nenhuma energia é perdida, e sim transformada ou transferida a outro corpo). Portanto, qualquer coisa que esteja pronta a trabalhar possui energia. Enquanto o trabalho é realizado, ocorre uma transferência de energia.<br />O conceito de Energia é um dos conceitos essenciais da HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica" o " Física" Física. Nascido no HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%A9culo_XIX" o " Século XIX" século XIX, pode ser encontrado em todas as disciplinas da Física ( HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A2nica" o " Mecânica" mecânica, termodinâmica, eletromagnetismo, mecânica quântica, etc.) assim como em outras disciplinas, particularmente na HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica" o " Química" Química.<br />Formas de energia: Apesar de não se restringir a isso, a energia pode ser entendida como a capacidade de realizar trabalho. As sociedades humanas dependem cada vez mais de um elevado consumo energético para sua subsistência. Para isso, foram sendo desenvolvidos, ao longo da história, diversos processos de transformação, transporte e armazenamento de energia. Na realidade, só existem duas modalidades de energia: a potencial e a cinética. Mas elas se apresentam de várias formas: HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_hidr%C3%A1ulica" o " Energia hidráulica" hidráulica, nuclear, eólica, solar e HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_geot%C3%A9rmica" o " Energia geotérmica" geotérmica<br /> Energia potencial<br />É a energia que um objeto possui pronta a ser convertida em energia cinética. Um HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Martelo" o " Martelo" martelo levantado, uma HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Mola" o " Mola" mola enroscada e um HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Arco_(arma)" o " Arco (arma)" arco esticado de um atirador, todos possuem energia potencial. Esta energia está pronta para ser modificada em outras formas de energia e, consequentemente, realizar trabalho: quando o martelo cair, pregará um prego; a mola, quando solta, fará andar os ponteiros de um relógio; o arco disparará uma flecha. Assim que ocorrer algum movimento, a energia potencial da fonte diminui, enquanto se modifica em energia do movimento ( HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_cin%C3%A9tica" o " Energia cinética" energia cinética). Levantar o martelo, enrolar a mola e esticar o arco faz o uso da energia cinética produzir um ganho de energia potencial.<br />Existem diferentes tipos de energia potencial, relacionados às diferentes formas de energia dos quais se destacam: a elástica, a gravitacional e a elétrica.<br />A energia potencial gravitacional na superfície da Terra é proporcional à altura (h) do corpo (medido em relação a um determinado nível de referência que pode ser por exemplo o chão nessa localização).<br />É calculada pela expressão: ou <br />A energia potencial elástica está associada a uma mola ou a um corpo elástico.<br />É calculada pela expressão (no caso ideal): <br />K= Constante da mola (varia para cada tipo de mola, por exemplo a constante da mola de um espiral de caderno é bem menor que a constante da mola de um amortecedor de caminhão).<br />X= Variação no tamanho da mola.<br />A energia potencial elétrica está relacionada com uma carga qualquer " q" de uma partícula situada a uma distância " d" de uma carga de prova " Q" .<br />É calculada pela expressão: , sendo , podemos substituir: <br />k= constante eletrostática do meio em que as cargas estiverem inseridas. V= potencial elétrico. meu e so pegar os nutrientes nessesarios para uma solidificaçao melhor e para que as energia seja usadas corretamente<br />q= carga da partícula.<br />d= distância entre a partícula e o referencial.<br />Q= carga do referencial.<br />Energia cinética<br />Uma velha HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Locomotiva" o " Locomotiva" locomotiva a vapor transforma HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_qu%C3%ADmica" o " Energia química" energia química em energia cinética. A combustão de madeira ou carvão na caldeira é uma reacção química que produz HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Calor" o " Calor" calor, obtendo vapor que dá energia à locomotiva.<br />É a energia que um corpo em movimento possui devido à sua velocidade. É calculada por: <br />m= massa do corpo.<br />v= velocidade do corpo.<br />Isto significa que quanto mais rapidamente um objeto se move, maior o nível de energia cinética. Além disso, quanto mais massa tiver um objeto, maior é a quantidade de energia cinética necessária para movê-lo.<br />Para que algo se mova, é necessário transformar qualquer outro tipo de energia neste. As máquinas mecânicas - HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Autom%C3%B3vel" o " Automóvel" automóveis, tornos, bate-estacas ou quaisquer outras máquinas HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Motor" o " Motor" motorizadas - transformam algum tipo de energia em energia cinética.<br /> Energia mecânica<br />Energia mecânica é a energia que pode ser transferida por meio de força. A energia mecânica total de um sistema é a soma da energia potencial com a energia cinética. Se o sistema for conservativo, ou seja, apenas forças conservativas atuam nele, a energia mecânica total conserva-se e é uma constante de movimento. A energia mecânica " E" que um corpo possui é a soma da sua energia cinética " c" mais energia potencial.<br />Energia hidrelétrica<br />A energia hidrelétrica é a energia que vem do movimento das águas, usando o potencial hidráulico de um rio de níveis naturais, queda d'água ou artificiais. Essa energia é a segunda maior fonte de eletricidade do mundo. Frequentemente constroem-se represas que reprimem o curso da água, fazendo com que ela se acumule em um reservatório denominado HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Barragem" o " Barragem" barragem. Toda a energia elétrica gerada dessa maneira é levada por cabos, dos terminais do gerador até o transformado elevado. A energia hidrelétrica apresenta certos problemas, como consequências socioambientais de alagamentos de grandes áreas.<br />Energia hidrelétrica no Brasil: devido à sua enorme quantidade de rios, a maior parte da energia elétrica disponível é proveniente de grandes usinas hidrelétricas. A energia primária de uma hidrelétrica é a energia potencial gravitacional da água contida numa represa elevada. Antes de se tornar energia elétrica, a energia primária deve ser convertida em energia cinética de rotação. O dispositivo que realiza essa transformação é a HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Turbina" o " Turbina" turbina. Ela consiste basicamente em uma roda dotada de pás, que é posta em rápida rotação ao receber a massa de água. O último elemento dessa cadeia de transformações é o gerador, que converte o movimento rotatório da turbina em energia elétrica.<br />As usinas elétricas embora sejam uma fonte de energia limpa, apresentam problemas, pois sua construção impacta o ambiente. A formação do lago artificial alaga vastas áreas, destruindo a vegetação, matando animais e obrigando moradores da área alagada a procurar outro lugar para viver.<br />Energia química<br />É a energia que está armazenada num átomo ou numa molécula. Existem várias formas de energia, mas os seres vivos só utilizam a energia química.<br />A Energia Química está presente nas ligações químicas. Existem ligações pobres e ricas em energia. A HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81gua" o " Água" água é um exemplo de molécula com ligações pobres em energia. A HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Glicose" o " Glicose" glicose é uma substância com ligações ricas em energia.<br />Os seres vivos utilizam a glicose como principal combustível (fonte de energia química); entretanto, esta molécula não pode ser utilizada diretamente, pois sua quebra direta libera muito mais energia que o necessário para o trabalho celular. Por isso, a natureza selecionou mecanismos de transferência da energia química da glicose para moleculas tipo HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Adenosina_tri-fosfato" o " Adenosina tri-fosfato" ATP (adenosina trifosfato). Os primeiros seres vivos criaram o primeiro destes mecanismos: a HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Fermenta%C3%A7%C3%A3o" o " Fermentação" fermentação. A fermentação anaeróbia, além do ATP, gera também HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Etanol" o " Etanol" etanol e HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbono" o " Dióxido de carbono" dióxido de carbono (CO2). A presença de CO2 na atmosfera possibilitou o surgimento da HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Fotoss%C3%ADntese" o " Fotossíntese" fotossíntese. Este processo fez surgir o O2 (oxigênio) na atmosfera. Com o oxigênio, outros seres vivos puderam desenvolver um novo mecanismo de transferência de energia química da glicose para o ATP: a HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Respira%C3%A7%C3%A3o_aer%C3%B3bica" o " Respiração aeróbica" respiração aeróbica.<br />As reacções químicas geralmente produzem também HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Calor" o " Calor" calor: um HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Fogo" o " Fogo" fogo a arder é um exemplo. A energia química também pode ser transformada em qualquer forma de energia, por exemplo em electricidade (numa HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Bateria_(qu%C3%ADmica)" o " Bateria (química)" bateria) e em HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia" l " energia_cin.C3.A9tica" energia cinética (nos músculos ou nos motores a gasolina).<br />Energia nuclear<br />É a energia produzida pelas HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Reac%C3%A7%C3%A3o_nuclear" o " Reacção nuclear" reações nucleares: isso é, pela HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Fiss%C3%A3o_nuclear" o " Fissão nuclear" fissão ou pela HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Fus%C3%A3o_nuclear" o " Fusão nuclear" fusão de átomos, que são transformados sobretudo em energia mecânica e HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Calor" o " Calor" calor, que sob controle num HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Reator_nuclear" o " Reator nuclear" reator nuclear, que numa HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Explos%C3%A3o" o " Explosão" explosão de uma HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Arma_nuclear" o " Arma nuclear" arma nuclear. O Sol produz o seu calor e a sua luz por fusão nuclear de átomos de, hidrogênio em hélio.<br />Descoberta: Em 1939, os cientistas alemães Otto Hahn, Lise Meitner e Fritz Strassmann, bombardeando átomos de urânio com nêutrons, descobriram que eles se dividiam em dois fragmentos. A descoberta, chamada fissão nuclear, não teria saído dos limites estritos do laboratório se não fosse pelo fato de que no processo de divisão do núcleo de urânio desprendia-se grande quantidade de calor.<br />Energia eletromagnética<br />Está associada aos fenómenos HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Electromagnetismo" o " Electromagnetismo" eletromagnéticos: a eletricidade, o magnetismo e a radiação electromagnética (luz). Exemplo do seu uso: nas nossas casas a energia elétrica é convertida em trabalho pelos eletrodomésticos (normalmente através de motores que usam o princípio da HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Indu%C3%A7%C3%A3o_electromagn%C3%A9tica" o " Indução electromagnética" indução electromagnética) ou em luz pelas lâmpadas, entre diversas outras formas de uso em que esta forma de energia é convertida em outra.<br />A Energia elétrica é medida em Kwh (kilowatts-hora) e equivale ao produto da potência e o tempo em que é utilizada.<br />Onde:<br />Eel = Energia elétrica.<br />P = Potência.<br />t = Tempo.<br />Fórmula esta útil para calcular e/ou prever certos dados sobre a conversão de energia, por exemplo, em um aparelho que use eletricidade para produzir HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Calor" o " Calor" calor poderá ser usada para prever a temperatura máxima alcançada por este aparelho, bastando para isso igualá-la a fórmula da energia calorífica (), considerando o rendimento (porcentagem de potência convertida de fato em calor) do aparelho elétrico.<br />Energia de fácil obtenção, é utilizada como alternativa no desenvolvimento de equipamentos cada vez mais modernos que antes usavam outras formas de energia (em especial a mecânica) devido à crescente modernização da indústria HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Eletr%C3%B4nica" o " Eletrônica" eletrônica. As usinas -em especial as hidrelétricas- nos fornecem essa energia. Visto que existe uma constante preocupação em desenvolver cada vez mais meios de obtenção de energia alternativa que não agridam o HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Meio_ambiente" o " Meio ambiente" meio ambiente e nos proporcionem eletricidade da maneira mais eficiente possível.<br />Energia radiante<br />É a energia associada à radiação eletromagnética: HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Luz" o " Luz" luz, as ondas de HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/R%C3%A1dio_(comunica%C3%A7%C3%A3o)" o " Rádio (comunicação)" rádio e os raios de HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Calor" o " Calor" calor (infravermelhos). O calor radiante não é o mesmo que a variante de energia cinética chamada de « HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Calor" o " Calor" energia térmica», mas quando os raios infravermelhos atingem um objecto fazem com que as suas HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula" o " Molécula" moléculas se movam mais depressa, convertendo-se energia térmica.<br />A luz também se comporta como uma onda, diferente do som, ela atravessa perfeitamente o vácuo, a luz visível do sol chega até nós em muitas cores (violeta, azul, verde, amarelo, laranja, vermelho), que representam a luz de diferentes comprimentos de onda. O homem não usa mais apenas os olhos para vasculhar o cosmo, rádio telescópios observam o cosmos em comprimentos de onda que não podemos ver.<br />Energia rotacional<br />Considerando, " W" o HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Trabalho" o " Trabalho" trabalho, " T" o momento ( HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Torque" o " Torque" torque) de uma força e " a" um HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%82ngulo" o " Ângulo" ângulo variável:<br />dW = -T * da<br />o sinal menos aparece porque o momento (torque) da HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/For%C3%A7a" o " Força" força tende a diminuir " a" .<br />Considerando um HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Campo" o " Campo" campo constante e igualando o trabalho à diferença de HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Pot%C3%AAncial&action=edit&redlink=1" o " Potêncial (página não existe)" potêncial, temos:<br />dU = -dW<br />sendo dU a diferença de potêncial HYPERLINK " http://pt.wikipedia.org/wiki/Infinitesimal" o " Infinitesimal" infinitesimal.<br />Energia e movimento<br />Energia e Quantidade de Movimento, ambos os conceitos são de fundamental importância para a Física, principalmente porque estão relacionados a dois dos princípios mais importantes da natureza: o Princípio da Conservação da Energia e o Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento. Muitos dos fenômenos naturais podem ser explicados a partir destes princípios. Além de compreender bem os conceitos, nós alunos do 2º semestre da Uninove, esperamos ao final, identificar, de imediato, qual dos dois princípios é os mais adequado para que determinados problemas sejam resolvidos.Quando se fala em energia, a primeira impressão que vem a nossa mente é estarmos falando de energia elétrica ou sobre combustíveis. Nada mais natural, uma vez que todas as nossas atenções estão voltadas para as questões energéticas que o Brasil vem se defrontando nas últimas décadas. Energia é um conceito muito abrangente e, por isso mesmo, muito abstrato e difícil de ser definido com poucas palavras de um modo preciso. Usando apenas a experiência do nosso cotidiano, poderíamos conceituar energia como algo que é capaz de originar mudanças no mundo . A queda de uma folha. A correnteza de um rio. A rachadura em uma parede. O vôo de um inseto. A remoção de uma colina. A construção de uma represa. Em todos esses casos, e em uma infinidade de outros que você pode imaginar, a interveniência da energia é um requisito comum. Muitos livros definem energia como capacidade de realizar trabalho . Mas esta é uma definição limitada a uma área restrita: a Mecânica. Um conceito mais completo de energia deve incluir outras áreas (calor, luz, eletricidade, por exemplo). À medida que procuramos abranger áreas da Física no conceito de energia, avolumam-se as dificuldades para se encontrar uma definição concisa e geral. Mais fácil é descrever aspectos que se relacionam à energia e que, individualmente e como um todo, nos ajudam a ter uma compreensão cada vez melhor do seu significado. Energia mecânica é, resumidamente, a capacidade de um corpo produzir trabalho, é a energia que pode ser transferida por meio de força. A energia mecânica total de um sistema é a soma da energia potencial com a energia cinética. Se o sistema for conservativo, ou seja, apenas forças conservativas atuam nele, a energia mecânica total conserva-se e é uma constante de movimento. A energia mecânica " E" que um corpo possui é a soma da sua energia cinética " c" mais energia potencial " p" . Uma força é classificada como sendo conservativa quando um trabalho realizado por ela para movê-lo de um lugar a outro independentemente do percurso, isto é, do caminho escolhido. Esclarecendo: para carregar um saco de batatas e transportá-lo morro acima, o caminho escolhido pode ser mais longo, caminhando circularmente ou um caminho mais curto e reto, mas através de uma ladeira íngreme. A força gravitacional é um tipo de força conservativa. Um exemplo de força não consevativa é a força de atrito que também é chamada força dissipativa. Movimento é a variação de posição espacial de um objeto ou ponto material no decorrer do tempo.<br />Energia Mecânica e o Movimento A Cinemática é o ramo da Mecânica que se preocupa em descrever os movimentos. Neste experimento, em especial, os movimentos em questão são o lançamento oblíquo, o movimento circular e o movimento retilíneo uniformemente variado (M.R.U.V.). Estudaremos o comportamento da energia mecânica durante o movimento da esfera de aço no trilho e após o lançamento oblíquo. No trecho circular do trilho, analisaremos a força centrípeta no ponto mais baixo e mais alto da trajetória. Estudaremos a energia mecânica e a cinemática do lançamento oblíquo da esfera de aço. Ao estudar o movimento de uma partícula num plano, adotaremos como referencial o sistema de eixos cartesianos, descrevendo o vetor posição ( r ), o vetor velocidade ( v ) e o vetor aceleração ( a ). O princípio da independência dos movimentos verificado por Galileu (564 1642) afirma que: Os componentes vetoriais de um movimento segundo um referencial inercial apresentam comportamentos independentes entre si. Cada componente do vetor deslocamento, assim como do vetor velocidade ou do vetor aceleração do lançamento oblíquo pode ser estudado individualmente, em relação a cada um dos eixos do sistema cartesiano.<br />Lei da Conservação da Energia Num sistema conservativo, a energia mecânica se mantém constante. Ao contrário, quando num sistema mecânico ocorre a presença de forças dissipativas, como a força de atrito, observa-se dissipação de energia. No trecho circular do trilho, a esfera fica sujeita à ação da força centrípeta, radial ou normal, responsável pela trajetória circular. A intensidade da força centrípeta é dada por F = (2.m.v )/ sendo (m) a massa da esfera, (v)sua velocidade escalar e ( )o diâmetro do looping.<br />

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