procurar no site Cadastrar Disciplinas Destaques Logar Pesquisa Escolar Vestibular Home › Física › Mecânica › Energia Energia Energia é uma grandeza física que se conserva, isto é, a quantidade total de energia nunca muda. Em termos diferentes, entende-se que energia é a capacidade de realizar trabalho. Existem diversas formas de energia intercambiáveis entre si, ou seja, que podem transformar-se umas nas outras. Apesar disso, quando transformada, a energia pode sofrer degradações em razão da entropia, tornando-se menos útil a cada transformação. No âmbito da física no Ensino Médio, algumas formas de energia são mais estudadas que outras, como: Energia cinética Energia mecânica Energia potencial gravitacional Energia potencial elástica Energia térmica Energia elétrica Energia nuclear Veja também: Ondas eletromagnéticas - definição, fórmulas e principais características O que é energia para a física? O significado de energia para a física é bastante abstrato: tratase de uma quantidade que sempre é conservada, ou seja, que nunca muda, independentemente de qual seja o fenômeno estudado. Para que um corpo possa realizar trabalho ou, ainda, mudar de temperatura, é preciso que algum corpo transfira parte de sua própria energia para ele. Essa energia transferida entre corpos pode sofrer transformações, e, por isso, pode ser expressa de muitas formas: potencial, cinética, térmica, elétrica, química, nuclear e outras. De acordo com o SI, a unidade de medida da energia é joule (J). Por definição, 1 joule é a quantidade de energia que precisa ser transferida para que um objeto mova-se um metro contra a ENEM Escola Kids ação de uma força externa de 1 N. Além do joule, existem outras unidades de medida de energia, como a caloria. A caloria é a energia necessária para que, em condições normais de pressão (1 atm), 1 g de água sofra um aquecimento de 1 ºC. A relação quantitativa entre as unidades joule e caloria foi aferida, pela primeira vez, pelo físico James Prescott Joule (1818-1889). De acordo com as descobertas de Joule, a equivalência mecânica do calor é tal que 1 joule equivale a 4,1 cal. Como mencionado, um corpo dotado de energia é capaz de realizar trabalho, isto é, tem a capacidade de produzir movimento contra a ação de alguma força externa. Um exemplo disso é quando nos movemos contra a ação da força da gravidade — ao fazê-lo, adquirimos energia potencial gravitacional. Essa energia adquirida, entretanto, não foi criada do nada: ela foi transformada, já que, para movermo-nos contra a gravidade, nosso corpo consumiu certa quantidade de energia no processo. Entenda, a seguir, qual é a relação entre o trabalho e a energia. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Esse Travesseiro Elimina Dores e Tensões do Corpo Durante o Sono e Corrige a Postura. Saber Mais Formas de energia Existem muitas formas de energia, por isso, neste tópico listaremos as mais importantes e descreveremos suas principais características, confira: Energia cinética: todo corpo que se move é dotado de energia cinética. Essa forma de energia depende do quadrado da velocidade com que o corpo move-se e é proporcional à sua massa. Energia mecânica: é definida como a soma da energia cinética com todas as formas de energia potencial de um sistema físico. Quando não há forças dissipativas, a energia mecânica é conservada. Energia potencial gravitacional: quando um corpo está posicionado a alguma altura em relação ao solo, ele apresenta energia potencial gravitacional. Essa forma de energia está relacionada à massa, à gravidade e à altura do corpo em relação ao chão. A energia pode expressar-se de diferentes formas. Energia potencial elástica: todo corpo que tende a retornar ao seu formato original após ter sido deformado apresenta uma quantidade de energia potencial elástica. Essa energia depende do quadrado da deformação do corpo. Energia elétrica: é o nome popular usado para designar a energia potencial elétrica. A atração entre cargas dá origem a ela. Essa energia depende do produto entre as cargas e é inversamente proporcional à distância que as separa. Energia térmica: é a soma da energia cinética das partículas de um corpo. Essa energia é diretamente relacionada à temperatura absoluta do corpo, medida em kelvin. Além disso, a transferência de energia térmica entre corpos é chamada calor. Energia nuclear: tem origem nas forças atrativas que mantêm o núcleo atômico coeso. Quando o núcleo dos átomos é desintegrado, ele emite energia em forma de radiação corpuscular e ondulatória. Caso tenha maior curiosidade sobre o tema deste tópico, leia nosso texto: Formas de energia. Relação entre trabalho e energia Trabalho e energia são grandezas de mesma dimensão, ou seja, ambas são medidas em joules. O trabalho pode ser calculado pelo produto interno entre os vetores força e deslocamento. Portanto, a componente da força que é paralela à direção da distância percorrida pelo corpo contribui para a realização do trabalho, enquanto a componente perpendicular não promove qualquer realização de trabalho. Em vermelho, vemos a projeção da força sobre a distância, que equivale ao trabalho realizado. Em outras palavras, a parte da força que aponta na direção do deslocamento do corpo promove a transferência de energia para esse corpo. A figura a seguir traz a fórmula usada para calcular o trabalho realizado pela aplicação de uma força, confira: F – força (N) d – distância (m) θ – ângulo entre força e trabalho (º) Além da definição anteriormente exposta, sabemos que a realização de trabalho sobre um corpo promove uma variação de energia cinética. Essa variação é determinada pelo teorema do trabalho e da energia cinética, mostrado a seguir: ECF e Eci – Energias cinética final e inicial De acordo com esse teorema, a realização de um trabalho equivale à mudança da energia cinética, calculada pela diferença entre a energia cinética final e inicial. Veja também: Corrente elétrica – como calculá-la e quais são suas principais propriedades Conservação da energia Como foi dito, a energia é uma grandeza que é conservada, ou seja, a quantidade total de energia em um sistema fechado é mantida constante, no entanto, também é verdade que a energia sofre transformações e passa a expressar-se de outras formas. Imagine um sistema em que um skate é colocado para oscilar em uma pista de formato côncavo. Com o passar do tempo, o movimento do skate cessará, já que toda a energia cinética e potencial gravitacional associada a ele é gradativamente convertida em energia térmica, graças à ação das forças de atrito entre os rolamentos e também entre as rodas do skate e o chão. Apesar de a energia mecânica do skate ter sido reduzida, a energia total associada a ele ainda foi mantida constante: se somássemos toda a quantidade de energia térmica produzida durante a oscilação dele, descobriríamos que não ocorre “perda de energia”. Apesar de não ter ocorrido perda, dizemos que a energia mecânica que foi transformada em energia térmica trata-se de uma energia dissipada, mas dizemos isso porque, depois de ter sido transformada em energia térmica, a energia mecânica não poderá ser revertida para sua natureza original, pelo menos não integralmente. É como se a energia tivesse perdido qualidade e agora não fosse tão útil quanto antes. O fenômeno que explica a degradação da energia é conhecido como entropia. Graças ao fenômeno da entropia, descrito pela 2ª lei da termodinâmica, não é possível que qualquer sistema físico opere por tempo indefinido. De acordo com essa premissa, nenhuma máquina pode obter um rendimento de 100%. Em outras palavras, o moto-contínuo, também conhecido como motor perpétuo, não existe. Publicado por Rafael Helerbrock Ferramentas Brasil Escola Cronograma de estudos Jornada do Enem Saiba mais Saiba mais Assista às nossas videoaulas Brasil Escola Oficial YouTube 999+ Artigos Relacionados Definindo a velocidade tangencial de um corpo Veja aqui como a velocidade tangencial de um corpo em movimento circular uniforme é calculada. Energia cinética Acesse o texto para conhecer a definição de energia cinética. Aprenda a aplicação da dessa grandeza física. Teste seus conhecimentos com os exercícios resolvidos. Energia térmica Você sabe o que é energia térmica? Clique aqui e entenda o conceito de energia térmica, saiba como ela funciona e conheça a fórmula usada para calculá-la. Entropia A grandeza entropia (S) está relacionada ao grau de organização de um sistema. Força normal Você sabe o que é força normal? Acesse e entenda o conceito dessa força e como calculá-la. Veja também exercícios resolvidos sobre o tema. Lâmpada estroboscópica Saiba mais sobre a lâmpada estroboscópica e suas aplicações clicando aqui! Pêndulo Balístico Você sabe o que é pêndulo balístico? Clique aqui e descubra! Segunda Lei de Kepler Acesse o texto e saiba mais com nossa introdução sobre a segunda lei de Kepler. Reforce seu aprendizado com um resumo do tema e exercícios resolvidos. Sensação de peso Em alguns momentos temos a sensação de aumento do nosso peso. Tal fato ocorre em razão da inércia. Trabalho da força constante Clique aqui para conhecer a grandeza trabalho, energia gasta em uma atividade que é determinada pelo produto da força pelo deslocamento sofrido. BANCO DE REDAÇÕES Tipos de repertórios socioculturais para a redação Na aula de hoje, você vai saber um pouco mais sobre os repertórios socioculturais, suas classificações e a melhor forma de empregá-los no texto dissertativo-argumentativo. Últimas notícias 28/02/2025 • 07h32 MEC solta resultado da segunda chamada do ProUni 2025: confira aprovados 18/02/2025 • 18h52 MEC divulga resultado do Fies 2025 12/02/2025 • 09h00 SiSU 2025: começa a convocação de aprovados na lista de espera hoje (12) 07/02/2025 • 07h00 Fies 2025: inscrições para o programa terminam nesta sexta (7) 04/02/2025 • 17h56 MEC publica resultado do ProUni 2025 04/02/2025 • 07h36 MEC abre inscrições para o Fies 2025 do primeiro semestre Outras matérias Biologia Matemática Geografia Física Vídeos Febre Se caracteriza por ser uma elevação da temperatura do corpo a níveis superiores que os normais, saiba mais. BIOLOGIA EVOLUTIVA Homo sapiens Homo sapiens é o nome científico do homem moderno e significa “homem sábio”. 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