Energia e potência são elementos essenciais da física que envolvem movimento, luz e deslocamento onde esses usam diversos conceitos com relação a esse assunto. O trabalho é toda atividade feita por um corpo que está sob uma força. Além da força, é necessário também um deslocamento (d). Quanto maior o deslocamento, maior o trabalho.
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Conceituação de trabalho: energia e potência
Na Física, o termo trabalho é utilizado quando falamos no Trabalho realizado por uma força, ou seja, o Trabalho Mecânico. Uma força aplicada em um corpo realiza um trabalho quando produz um deslocamento no corpo. Utilizamos a letra grega tau minúscula () para expressar trabalho. A unidade de Trabalho no SI é o Joule (J).
Trabalho de uma força variável: energia e potência
O trabalho de uma força que varia devemos empregar técnicas de integração, que é uma técnica matemática estudada no nível superior, mas para simplificar este cálculo, podemos calcular este trabalho por meio do cálculo da área sob a curva no diagrama.
Conceituação de energia: energia e potência
Energia é a capacidade de algo de realizar trabalho, ou seja, gerar força num determinado corpo, substância ou sistema físico. Etimologicamente, este termo deriva do grego “ergos”, cujo significado original é literalmente “trabalho”. Na física grandezas, a energia está associada à capacidade de qualquer corpo de produzir trabalho, ação ou movimento.
Energia Cinética é um tipo de energia relacionada com o movimento dos corpos, enquanto a energia térmica é uma forma de energia relacionada com o calor e as altas temperaturas. Com relação à energia solar, esta é a alternativa renovável de fornecimento de energia para diversas utilidades através da captação dos raios solares.
Energia e potência eólica é a forma de energia alternativa e que provém dos ventos, já a energia química é o tipo de energia que está armazenada em todas as matérias com ligações químicas, e que é libertada quando ocorre a quebra ou perturbação dessas ligações. Energia elétrica pode ser produzida a partir de usinas hidroelétricas ou através de fontes renováveis, como a energia solar e eólica. E, a energia nuclear é libertada quando ocorre uma reação nuclear e não faz parte das fontes de energia não renováveis.
Conceituação de potência: energia e potência
A potência é a quantidade de trabalho (ou energia de uma força) efetuado por unidade de tempo, o que equivale à velocidade de mudança de energia num sistema ou ao tempo despendido para realizar um trabalho. Portanto, a potência é igual à energia total dividida pelo tempo.
Conceito de energia potencial
Energia potencial é a energia que fica “armazenada” em determinado corpo e que pode lhe conferir a capacidade de realizar um trabalho, ou seja, ser transformada em energia cinética. Na fórmula da energia potencial, esta é representada por U ou Ep, sendo que sua unidade, de acordo com o Sistema Internacional de Unidades, deve ser o joule (J).
Tipos de Energia Potencial: energia e potência
Energia Potencial Gravitacional Consiste na energia do objeto que está sob influência de um campo gravitacional. Este tipo de energia potencial é medido através do trabalho feito pelo peso do corpo ao ir de uma posição inicial à final.
Conceituação de energia cinética
A energia cinética é a energia associada ao movimento dos corpos. O termo “cinética” significa “movimento”. Qualquer corpo em movimento é capaz de realizar trabalho, portanto, possui energia, que neste caso é chamada de cinética. A unidade de medida da energia cinética, no sistema internacional, é o Joule (J), em homenagem ao cientista inglês James Prescott Joule (1818-1889).
Energia e potência Cinética e Trabalho
Para que um corpo sofra uma variação na sua velocidade, é necessário que um trabalho seja realizado sobre ele. Essa variação na velocidade do corpo faz com que sua energia cinética varie com mais frequência.
Conservação de energia mecânica
A energia mecânica de um corpo é igual a soma das energias potenciais e cinética dele. No caso da transformação de energia, por exemplo, quando você corre, transforma a energia química de seu corpo em energia cinética. O mesmo acontece para a conservação de energia mecânica.
Dissipação de energia e potência
A Dissipação de energia envolve ondas ou oscilações, perdem energia ao longo do tempo, tipicamente devido a adição de atrito ou turbulência. A energia perdida é convertida em calor, elevando a temperatura do sistema. Tais sistemas são chamados sistemas dissipativos.
Trabalho da força gravitacional
Ao estudar o movimento da Lua, Newton concluiu que a força que faz com que ela esteja constantemente em órbita é do mesmo tipo que a força que a Terra exerce sobre um corpo em suas proximidades. A partir daí criou a Lei da Gravitação Universal.
Energia potencial gravitacional
A energia gravitacional é a energia potencial associada ao campo gravitacional. De acordo com a mecânica clássica, o potencial gravitacional existe entre duas ou mais massas. A conservação de energia requer que este potencial seja sempre negativo.
Forças conservativas: energia e potência
Uma força é dita conservativa quando o seu trabalho é independente da trajetória. Em outras palavras, ao se mover, sob ação dessa força, uma partícula de um ponto A a um ponto B, o trabalho é independente da trajetória percorrida entre eles.
Forças dissipativas
Nas aulas de física, definimos forças dissipativas, que também podem ser denominadas de forças não conservativas, como sendo as forças que transformam a energia mecânica em outras formas de energia, como por exemplo, o som, calor e deformação.
Transformando sua energia cinética inicial em calor e som. Sempre que houver força de atrito, parte da energia mecânica do sistema vai ser transformada em calor e som. E estes são conteúdos que podem ser trabalhados em sala de aula com os alunos do ensino médio.
No Minhas Atividades, você encontra conteúdos completos sobre física para trabalhar em sala de aula com os alunos e os auxiliar compreender ainda mais a respeito de energia e potência. Ensinar com ludicidade é essencial para garantir que os jovens aprendam conceitos essenciais!
