Conservação da Energia

Centro de Ciências Tecnológicas

Cursos de Engenharia

Disciplina: Física Experimental I

Professora:

“Conservação da Energia”

Novembro –Sumário

Introdução..........................................................................................................3

A mecânica e seus físicos................................................................................3

Energia e Trabalho ............................................................................................4

Princípio da Conservação de Energia ............................................................6

Conclusão...........................................................................................................7  

Referências bibliográficas.................................................................................7

1. Introdução

              A mecânica é a parte da Física que analisa o movimento, as várias formas de energia e a atuação de forças sobre um corpo. Um dos principais físicos que contribuiu para essa área foi Isaac Newton, o que não tira também a importância de várias outras contribuições como as de Galileu Galilei e Thales de Mileto.

              A mecânica clássica é dividida didaticamente em três partes que são a cinemática, a estática e a dinâmica. As principais grandezas abordadas nesses estudos são massa, velocidade, tempo, aceleração, deslocamento, forças, dentre outras.

              Existem na física três formas principais de energia. São essas: energia potencial, energia cinética e energia mecânica. A energia potencial divide-se em potencial elástica, potencial gravitacional, potencial elétrica e potencial nuclear. O trabalho é considerado na física como uma manifestação de energia e é calculado em cima de valores relacionados a forças.

1. A Mecânica e seus Físicos

              As três partes da Mecânica que é o ramo da física que estuda as variações de movimento, as formas de energia e a atuação de forças sobre corpos são a Cinemática, a Estática e a Dinâmica.

              A Cinemática é o ramo da mecânica que realiza a descrição do movimento. Seus principais conceitos são referencial, trajetória e deslocamento, utilizando para seus estudos as grandezas de velocidade, aceleração, tempo e espaço.

             Já a Estática é o ramo da mecânica que estuda sistemas ou corpos sobre a ação de forças, tendo como fundamento principal a Primeira e a Segunda leis de Newton, que traz as grandezas de força, massa e aceleração e trata de corpos em equilíbrio.

            A Dinâmica é o ramo da mecânica que estuda o movimento, só que levando em consideração as suas causas. Os princípios da Dinâmica foram formulados por Galileu Galilei e Isaac Newton, mas são as leis de Newton que foram postuladas de maneira didática para os estudos e aplicações da Física que vemos hoje em dia.

             As leis de Newton são três. A primeira diz que todo corpo que está em repouso tende a permanecer em repouso assim como todo corpo que está em movimento tende a permanecer em movimento, a não ser que ele seja compelido a modificar seu estado por conta da ação de forças exercidas sobre ele. Já a segunda lei diz que a resultante das forças aplicadas em um corpo é calculada através do produto da medida de sua massa pela medida de sua aceleração. A terceira e última lei baseia-se no princípio da ação e reação, afirmando que a toda força de ação ocorre uma força de reação de mesma direção e mesma intensidade, porém de sentidos opostos.

           Como já dito anteriormente, Isaac Newton contribuiu de forma relevante para o estudo da Física em especial, da mecânica. Uma de suas principais contribuições foram as três leis de Newton que são de fundamental importância para a compreensão de movimento, energia e outros mais conceitos. Além disso, Newton descreveu a lei da gravitação universal e teve contribuições no ramo da óptica e da alquimia.

          Já Galileu Galilei participou da Revolução Científica, desenvolveu os primeiros estudos sistemáticos acerca do movimento uniformemente acelerado e inventou ainda vários instrumentos relevantes para o estudo da física como a balança hidrostática, o compasso geométrico, o termômetro de Galileu e o relógio de pêndulo.

         Outro físico importante que também pode ser citado é Thales de Mileto que foi um filósofo que fez descobertas geométricas importantes para o estudo da física.  Já Tomas Young contribuiu para a teoria ondulatória da luz, para a teoria da cor, dentre outros.

1. Energia e Trabalho

               Alguns autores acreditam não ser possível definir energia. Na ciência, a energia é considerada uma grandeza. Como já dito, a física trabalha com três formas de energia: a potencial, a cinética e a mecânica.

            Energia potencial é a energia que um objeto possui em virtude da posição relativa que encontra-se dentro do sistema, não restringindo-se exclusivamente a esse objeto. Esse tipo de energia divide-se em quatro: energia potencial elástica, energia potencial gravitacional, energia potencial elétrica e energia potencial nuclear.

            A energia potencial elástica é aquela que se aplica a corpos sujeitos a elasticidade. Geralmente ela funciona em sistemas com molas ou sujeitos à deformação É da mesma natureza da energia potencial elétrica. Esse tipo de energia envolve as seguintes grandezas: deformação da mola, uma constante “K”, chamada de constante elástica e a própria energia. É calculada através do produto entre a constante elástica e a deformação da mola.

            A energia potencial gravitacional, como o próprio nome já diz, envolve as leis da gravidade e depende da mesma para seu estudo, entendimento e cálculo.  É aplicada a corpos sujeitos a altura (ou seja, que não encontram-se em solo firme) e envolve as seguintes grandezas: altura, massa e aceleração da gravidade, sendo o seu cálculo o produto dessas três grandezas.  Essa energia é regida pela lei da gravitação universal.