Mecânica: Conservação e Unidades de Energia; Energia Mecânica


Em nosso dia-a-dia muitas vezes usamos a palavra energia, nem sempre, porém, da maneira correia. Não é fácil defini-la, pois o conceito de energia abrange fenômenos diferentes entre si. A energia aparece no nosso cotidiano para relacionar situações aparentemente diferentes. Você já deve ter dilo ou ouvido alguém dizer algo do lipo. Parece um pouco complicado pensar nas atividades do cotidiano sem ter a energia ao nosso redor. Por exemplo: para que você possa ler o texto desta aula é necessário que exista energia na forma de eletricidade; para que você possa assistir à televisão, fazer uma vitamina, tomar banho, ou até mesmo caminhar ou se exercitar, tem que existir alguma forma de ener­gia para que essas funções possam ser realizadas.

Unidades de energia

Energia

A energia está presente em tudo ao nosso redor e até nos lugares mais distantes a que ela chega de alguma forma. A energia é responsável por boa parte do progresso da humanidade, pois sem ela não disporíamos dos sofisticados meios de comunicação existentes atualmente, de meios de transporte cada vez melhores, mais seguros e mais rápidos, de realizações fantásticas, como viajar até a Lua, ou estudar as estrelas e planetas, ou simplesmente nos conhecermos melhor graças a exames como tomografia, ressonância magnética e muito mais.

Equipamentos

A partir de agora, você pode pensar, instintivamente, em energia como algo que está relacionado à capacidade de rea­lizar tarefas e que se transforma constantemente. Em todos os exemplos citados, o que está em jogo é a relação entre energia e as tarefas a serem realizadas ou a capa­cidade de realizar um trabalho e suas transformações. Com isso, você pôde observar que existe uma relação entre trabalho e energia.

Então, qual seria a definição de energia, apesar da dificuldade que existe em defini-la? Energia é a capacidade de realizar trabalho e suas transformações. Basta observar com atenção o que ocorre em nosso cotidiano para percebermos transformações de energia de um tipo em outro.

Unidades de energia

Uma vez que a energia pode ser relacionada com o trabalho, ela também é uma grandeza escalar, medida com a mesma unidade usada para medir trabalho no Sistema Internacional, o joule (J). Existem outras unidades de energia fora do SI. Quais são elas? Você saberia citar algumas delas e qual a sua relação com o joule?

Como vimos, a energia se transforma de maneiras diferentes: de energia química muda para luminosa, de energia elétrica para térmica, só para citar alguns exemplos. O interessante é que, ao identificarmos uma forma de energia que desa­parece, outras formas estarão aparecendo. Para nós, a energia é algo que não se perde. Apesar de estar sempre se transformando, ela se conserva.

A quantidade total de energia jamais pode ser alterada, pois, não podendo ser criada nem destruída, ela apenas passa de uma forma para outra. Então, de acordo com sua fonte, a energia recebe uma denominação: mecânica, elétrica, química, nuclear etc. Essas diferentes formas de energia podem ser transformadas de um tipo em outro por processos naturais ou artificiais. Mas, de onde provém a energia?

Ao estudar o ciclo de transformações da energia na Terra, você compreenderá o princípio da conservação de energia e sua utilidade para o entendimento de diversos fenômenos, além de processos de transformação. Como a energia não pode ser destruída e sim transformada de uma forma em outra, quase sempre vamos poder obtê-la de alguma maneira. Por meio da leitura e análise das reportagens a seguir, você vai conhecer vários tipos de transfor­mações de energia.

Energia mecânica

A matéria encontra-se em contínuo movimento, basta que olhemos à nossa volta para comprovar isso. Quando você está em um carro, ou joga uma bola para cima, existem várias transformações de energia. Entre elas encontra-se a energia mecânica. Energia mecânica é a energia que um corpo tem por causa de seu movimento (velocidade) propriamente dito, ou algo que pode vir a se movimentar.

EM = Ec + EP

A energia mecânica pode apresentar-se basicamente de duas maneiras: cinética e potencial. A energia potencial divide-se em duas formas: a energia potencial gravitacional e a energia potencial elástica. A soma da energia cinética e da energia potencial (em qualquer de suas duas formas) determina o valor da energia mecânica.