segunda-feira, 28 de janeiro de 2013

Abordagem de um experimento

O objetivo deste experimento é mostrar a transformação da Energia Potencial Gravitacional em Energia Cinética, ilustrando a Conservação da Energia Mecânica.


Você vai precisar de:




Ítem



Observações



um balde pequeno



O balde deverá possuir uma alça, ou improvisa-se com algo semelhante. Neste experimento, utilizamos um balde de argamassa para construção (marca "Vedacit").



barbante



O comprimento do barbante depende da altura da mesa utilizada.



fita adesiva



papel 
Qualquer papel em branco.



bloco



Usamos uma caixa de "chá mate", de 200 g, do tipo granel.
massas
Qualquer material para pôr no balde. Por exemplo: massa de modelar, moedas, etc...








Resoluções dos Exercícios


  1. Falso
  2. De acordo com o princípio da conservação da energia mecânica, a energia total de um sistema isolado é sempre constante
  3. Chamaremos de ponto (A) a posição em que o objeto foi abandonado e ponto (B) o solo. Como o objeto foi abandonado, a velocidade inicial em A é zero, portanto, no ponto A não existe energia cinética. Pela conservação da energia mecânica, temos: 


Exercícios!


1. Segundo Lavoisier, a energia pode ser criada e/ou destruída:

( ) VERDADEIRO
( ) FALSO

2. O conceito de energia foi de suma importância para o desenvolvimento da ciência, em particular da física. Sendo assim, podemos dizer que o princípio da conservação da energia mecânica diz que:

a) nada se perde, nada se cria, tudo se transforma
b) que a energia pode ser gastada e perdida
c) a energia total d
d) a energia total de um sistema isolado é constante
e) a energia cinetica de um corpo está relacionada com a força da gravidade

3. Imagine que você deixa cair (abandonado) um objeto de massa m e de altura de 51,2 metros. Determine a velocidade desse objeto ao tocar o solo.

a) v = 50 m/s
b) v = 40 m/s
c) v = 32 m/s
d) v = 20 m/s
e) v = 10 m/s


Referências


  • http://exercicios.brasilescola.com/fisica/exercicios-sobre-principio-conservacao-energia-mecanica.htm#questao-3152 (FONTE DE EXERCÍCIOS)
  • http://www.ebah.com.br/content/ABAAAe6EMAD/transformacoes-energia
  • http://www.mundoeducacao.com.br/fisica/radiacao-conducao-conveccao.htm
  • http://www.coladaweb.com/fisica/mecanica/energia-cinetica-potencial-e-mecanica
  • http://fisicaeeducacao.blogspot.com.br/2009/12/exercicio-resolvido-energia-cinetica.html
  • http://www.e-escola.pt/topico.asp?id=469
  • https://www.google.com.br/search?num=10&hl=pt-PT&site=imghp&tbm=isch&source=hp&biw=1600&bih=799&q=crian%C3%A7a+estudando&oq=crian%C3%A7a+estudando&gs_l=img.3...581.3528.0.3683.17.5.0.12.0.0.202.666.2j2j1.5.0...0.0...1ac.1.RJJIURfNO6I#hl=pt-PT&tbo=d&site=imghp&tbm=isch&sa=1&q=convecc%C3%A7%C3%A3o+radia%C3%A7%C3%A3o+condu%C3%A7%C3%A3o&oq=convecc%C3%A7%C3%A3o+radia%C3%A7%C3%A3o+condu%C3%A7%C3%A3o&gs_l=img.3...15826.105830.0.105983.39.38.1.0.0.0.204.4122.19j16j2.37.0...0.0...1c.1.M0dsTBBI20M&bav=on.2,or.r_gc.r_pw.r_qf.&bvm=bv.41524429,d.dmQ&fp=3509ab19abbc9982&biw=1600&bih=799&imgrc=ZDwxebAcSHesLM%3A%3BJCKphPYKyIayKM%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.feiradeciencias.com.br%252Fsala18%252Fimage18%252F18_05_01.gif%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.feiradeciencias.com.br%252Fsala18%252F18_05.asp%3B509%3B300  (IMAGEM)
  • http://www2.fc.unesp.br/experimentosdefisica/mec31.htm (EXPERIMENTO)
  • http://www.nndb.com/people/275/000049128/
  • http://www.biografiasyvidas.com/biografia/c/carnot.htm
  • http://www.suapesquisa.com/o_que_e/energia_solar.htm
  • http://www.coladaweb.com/geografia/fontes-de-energia/energia-nuclear
  • http://eolicastrairi.com.br/2012/06/ceara-se-destaca-na-producao-de-energias-limpas/
  • http://www.paranacooperativo.coop.br/ppc/index.php/sistema-ocepar/comunicacao/2011-12-07-11-06-29/ultimas-noticias/93031-energia-eletrica-aneel-adia-deliberacao-de-proposta-de-revisao-tarifaria-para-cooperativas-de-eletrificacao
  • http://www.nndb.com/people/275/000049128/
  • http://www.biografiasyvidas.com/biografia/c/carnot.htm
  • http://www.brasilescola.com/geografia/energia-nuclear.htm
  • http://www.gluon.com.br/fq/imagens/sistema-isolado.gif
  • http://www.fisica.seed.pr.gov.br/modules/galeria/uploads/5/normal_221calorimetria.jpg
  • http://007blog.net/fotos/2010/02/atividades-para-criancas.jpg
  • http://www.feiradeciencias.com.br/sala18/image18/18_05_01.gif
  • http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=E2nc0hk-Wps



domingo, 27 de janeiro de 2013

Teorema de Conservação de Energia


Segundo Antoine Laurent de Lavoisier , a energia  não pode ser criada nem destruída, apenas  transformada e  transferida  entre corpos e meios.
Para demonstrar melhor esta questão, aborda-se  3 tipos de energia: Energia Cinética, Energia Potêncial e Energia Mecânica.

   1. Um corpo que adquire movimento, podendo realizar ou não gasto de energia, pode-se dizer que está dotado de energia cinética, da qual depende de dois fatores: sua massa e sua velocidade.
                                                                 m.v ² / 2
Massa = Quilograma
Velocidade : Metro / Segundo
Energia Cinética : Joules

   2. A energia potencial, é toda aquela energia que se armazena em um corpo. Logo, um combustível em um tanque de um automóvel, um objeto pesado sobre uma folha, o alimento em nosso sistema digestório já em repouso, dentre outros exemplos.

   3. A energia mecânica se liga à todos os tipos de movimentos ou corpos com a capacidade de fazê-los entrar em determinado movimento ou deformá-los. Essa energia se dá pela junção, soma, de energia potencial com energia cinética.

Logo concluímos que, independente de suas formas, a energia não se cria nem se destrói, ela se desloca entre corpos, podendo transformar-se!

A energia mecânica (Em) de um corpo ou de um sistema de corpos corresponde à soma das energias cinética e potencial.

                                                


sábado, 26 de janeiro de 2013

Transformação de Energia Mecânica em Elétrica

Existem muitos modelos e criações de geradores como este que é apresentado abaixo. Numa explicação mais fácil, tratam-se de rolos de bicicleta que tem um sistema de capitação de energia após o giro (tipo dínamo). Conectados, eles recebem a energia e passam a alimentar fontes, que direcionam as tomadas gerando energia elétrica. A transformação de energia ocorre então quando a energia potencial utilizada que é a energia armazenada juntamente com a Cinética que é decorrida de movimento, somam-se resultando assim em Energia Mecânica que consequentemente é transformada em Energia Elétrica.



Convecção, Condução e Radiação

Transferência de Energia é a capacidade de transferir trabalho, seja ele em forma de calor ou outras formas como nos três exemplos que serão citados abaixo.
  1.  Convecção: que pode ocorrer em líquidos e gases, tendo transporte de matéria (radiadores de automóveis).
  2. Condução: que só ocorre em meios sólidos e há somente transferência de energia (dois corpos sólidos trocando energia com o calor).
  3. Radiação: Não precisa de um meio natural, ela se dá através do vácuo (radiografias, raio X).





sexta-feira, 25 de janeiro de 2013

É importante saber que...

Algumas das unidades mais utilizadas são

  • Joule (J)
  • Eletro Volt (ev)
  • Quilowatt - hora (kWh)
  • Caloria (cal)

Potência Energética

A potência energética é uma medida que relaciona a interação de um sistema por tempo. Esta é obtida através de sua variação em um determinado intervalo de tempo, um exemplo bem simples que pode ilustrar esse fenômeno seria uma escolinha infantil da qual na aula de educação física se é dada atenção a três crianças, Cristine, Roberto e Clara, a atividade de classe é a corrida ao redor da quadra de esportes, Cristine é muito animada, corre muito, Roberto já é meio desanimado e apenas anda depressa e Clara apenas anda, logo Cristine tem maior potência de corrida, de exercer determinado movimento em vista de seus outros dois amigos ressaltados, em um mesmo intervalo de tempo. Concluímos assim, que um sistema que tem maior potencialidade, pode receber ou transmitir mais energia decorrente do tempo.



Conservação da Energia

Com base na Lei da Conservação de Energia, pode-se pensar na questão de sistemas Isolados e Não isolados e como a energia se relaciona com os mesmos. Para que a energia possa se conservar, é necessário um sistema denominado Isolado, é como se esse sistema tivesse uma barreira ao seu redor que impede trocas de matéria com o meio, dessa forma a energia se conserva. Já no sistema não isolado, há trocas de energia com o meio, não a nada que possa impedir isso, podendo-se dizer assim que é um sistema Não Isolado.




Exemplo de sistema não isolado, há troca de energia entre corpos.


A energia mecânica de um sistema permanece constante quando nele só atuam  forças do tipo conservativas: 
  • Força
  • Peso
  • Força Elástica

Toda e qualquer força em que seu trabalho será nulo, aplicando-se força ou peso sobre determinado sistema sua energia permanece constante.







quinta-feira, 24 de janeiro de 2013

O que é?

A energia é a capacidade que um corpo tem de realizar o chamado Trabalho, que é o produto de forças exercidas. Para quase tudo em nossas vidas é necessário energia, e quando aplicamos força em algo, quando corremos, quando realizamos atividades, alguma força exercemos e essa força resulta-se em energia.

Desta forma, a energia pode apresentar-se de inúmeros jeitos, assim como obtida de várias maneiras, sendo utilizadas em nosso cotidiano.


Os tipos de energia existentes são: 


  • Energia Nuclear: Existe um processo que ocorre em núcleos atômicos denominado Fissão ou Fusão, quando este processo ocorre com esses núcleos se é liberada uma energia, denominada então de energia nuclear.
    • Fissão é o processo onde acontece a divisão de um átomo para que se forme outros dois átomos considerados mais leves.Neste processo acontece liberação de energia e um neutron livre.
    • A Fusão acontece quando dois ou mais núcleos de um elemento se unem,formando outro elemento e liberando energia.
  • Energia Térmica: Um corpo é dotado de moléculas, quando essas moléculas entram em movimento, elas possuem energia cinética e essa energia faz com que elas se movimentem entre si muito rapidamente, essa movimentação gera o calor, então dita energia térmica.Energia Elétrica: Se dá pela capacitação de uma corrente elétrica conseguir realizar trabalho, essa forma de energia pode ser alcançada  por meio da química ou mecânica.
  • Energia Solar: O sol transmite sua energia de forma térmica (calor) e luminosa (luz), a junção desses dois tipos de energia resulta-se na energia solar, aquela que vem do sol, a térmica e a luminosa, nossa luz e o calor.
  • Energia Luminosa: É a considerada luz visível, relaciona-se com as frequências de cores, para que a possamos enxergar.
  • Energia Fóssil: Esse tipo de energia se dá por meio de todo material orgânico presente no solo, podendo gerar poluição por conter derivados do carvão, mineral e petróleo.Energia de Biomassa: O gás metano proveniente de decomposição de materiais orgânicos gera energia.
  • Energia Eólica: Grandes hélices em conjunto, são implantadas em um campo aberto, quando o ar passa por essas hélices gera seu movimento e esse movimento gera a energia
  • Energia Elétrica: Quando uma corrente elétrica consegue realizar trabalho, é necessária energia mecânica ou a energia química para alcançarem essa corrente elétrica transformando-a, tendo assim a energia elétrica.
  • Energia de Biomassa: Essa energia acontece devido ao gás metano que é liberado na composição de materiais orgânicos.
Dentre muitos outros tipos também utilizados.

Energia Elétrica

Energia Eólica

Energia Solar

Energia Nuclear


                                                 



Origem

Os estudos relativos à origem, definição de energia vem desde muitos anos atrás, tendo passado por várias descobertas seguidos de estudiosos, como por exemplo:  James Prescott Joule (1818-1889) que juntamente com Nicolas Leonard Sadi Carnot (1796-1832) foram designados os primeiros a ' lançarem' denominada definição baseando-se à conservação de calor dentro de energia mecânica, reciprocamente.

Logo no século XIX teve-se outra colaboração para a física se tratando de Energia, o físico e matemático; William Thomsom (1824-1904) comprovou a questão de uma menor capacidade de trabalho tendo-se um sistema isolado, William provou essa teoria junto com o físico alemão Rudolf Julius Clausius (1822-1888) considerada Degradação de Energia.

Einstein em sua teoria da Relatividade conseguiu fazer uma ligação entre energia com massa seguida da equação: E=m.c em que c se denomina velocidade da luz.

C = 3,0 x 10 8 m/s (independente de sua frequência de cor)

Dentre muitas outras descobertas ao longo dos anos realizadas por físicos e matemáticos em comunhão, trouxeram para a física uma colaboração imensa que hoje nos explica muitas questões relacionadas a fenômenos tanto físicos quanto químicos e que de certa forma colaboram para nosso cotidiano.

 
  James Prescott Joule (1818-1889)

 
Nicolas Léonard Dadi Carnot (1796-1832)