Energia potencial e cinética

O que é energia potencial?

Apesar de não se restringir a isso, a energia pode ser entendida como a capacidade de realizar trabalho. As sociedades humanas dependem cada vez mais de um elevado consumo energético para sua subsistência. Para isso, foram sendo desenvolvidos, ao longo da história, diversos processos de transformação, transporte e armazenamento de energia. Na realidade, só existem duas modalidades de energia: a potencial e a cinética. Mas elas se apresentam de várias formas: hidráulica, nuclear, eólica, solar e geotérmica.
[editar] Energia potencial

É a energia que um objeto possui pronta a ser convertida em energia cinética. Um martelo levantado, uma mola enroscada e um arco esticado de um atirador, todos possuem energia potencial. Esta energia está pronta para ser modificada em outras formas de energia e, consequentemente, realizar trabalho: quando o martelo cair, pregará um prego; a mola, quando solta, fará andar os ponteiros de um relógio; o arco disparará uma flecha. Assim que ocorrer algum movimento, a energia potencial da fonte diminui, enquanto se modifica em energia do movimento (energia cinética). Levantar o martelo, enrolar a mola e esticar o arco faz o uso da energia cinética produzir um ganho de energia potencial.

Existem diferentes tipos de energia potencial, relacionados às diferentes formas de energia dos quais se destacam: a elástica, a gravitacional e a elétrica.

A energia cinetica é a quantidade de trabalho  sobre um objecto para alterar a velocidade. A energia cinética nada mais é do que um aumento quadrado de velocidade. Um exemplo: Se uma moto estiver a 120 km/h e bater em alguma coisa, o impacto da batida será 4 vezes maior, dessa forma podemos compreender o porque de uma batida causar tantos estragos. A energia cinética é um sistema que tem um movimento de partículas que necessariamente depende de massas e módulo da velocidade. A energia cinetica é uma grandeza escalar. Segundo a lei de Lavoisier ” Na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma”, é a mesma coisa da energia, a energia não se perde e nem se cria ela se transforma, em vários jeito, seja ele convertido ou não. A energia cinetica acelera o que esta em repouso ou em movimento. A energia aumenta cada vez mais quando a velocidade for aumentando.
A energia cinetica na física é uma aumento de velocidade do corpo. Seja andando, correndo ou com veículos, não importa como seja a forma em iremos nos movimentar. Cada vez que a velocidade aumenta a energia também aumenta, podendo ser 4 vez maior. Não podemos ver a energia, mas sabemos que ele está presente. A energia cinetica precisa de dois factores importantissimo massa e velocidade. Um exemplo é de um caminhão e um carro, logisticamente o caminhão tem mais massa do que o carro o que naturalmente vai ter mais velocidade também isso também faz parte da energia cinética.

Energia

O que é energia? 

Se potência é igual a força de um levantador de peso, energia é comparável à sua resistência. Energia é uma medida de quanto tempo conseguimos sustentar a dissipação de potência, ou quanto trabalho podemos realizar. Força é a taxa na qual realizamos o trabalho. Uma unidade de medida comum de energia é o quilowatt por hora (kWh). Você aprendeu na última seção, que um kW é uma unidade de potência. Se estamos usando um Kw de potência, um kWh de energia vai durar uma hora. Se usarmos 10 kW de potência, vamos gastá-los em apenas seis minutos.

Existem dois tipos de energia mecânica: potencial e cinética.

Calor consumido

O que é calor consumido?

Temperatura e calor são dois conceitos diferentes e que muitas pessoas acreditam ser a mesma coisa. No entanto, o entendimento desses dois conceitos se faz necessário para o estudo da termologia. Também chamada de termofísica, a termologia é um ramo da física que estuda as relações de troca de calor e as manifestações de qualquer tipo de energia que é capaz de produzir aquecimento, resfriamento ou mudanças de estado físico dos corpos, quando esses ganham ou cedem calor.

Temperatura

Temperatura é a grandeza física associada ao estado de movimento ou à agitação das partículas que compõem os corpos. No cotidiano é muito comum as pessoas medirem o grau de agitação dessas partículas através da sensação de quente ou frio que se sente ao tocar outro corpo. No entanto não podemos confiar na sensação térmica. Para isso existem os termômetros, que são graduados para medir a temperatura dos corpos.

Calor

É muito comum ver pessoas falando que estão com calor, no entanto, fisicamente falando, essa fala está errada. Calor é definido como sendo energia térmica em trânsito e que flui de um corpo para outro em razão da diferença de temperatura existente entre eles, sempre do corpo mais quente para o corpo mais frio.

Trabalho

O que é trabalho?

Trabalho é simplesmente a aplicação de uma  força por uma distância, mas atenção ao detalhe: a distância só entra na equação se é exercida na mesma direção da aplicação da força. Levantar um peso do chão e colocar em uma prateleira é um bom exemplo de trabalho. A força é igual ao peso do objeto e a distância é igual a altura da prateleira. Se o peso estivesse em outra sala e você tivesse que pegá-lo e atravessar a sala antes de colocá-lo na prateleira, não produziria mais trabalho do que se o peso estivesse no chão diretamente abaixo da prateleria. Pode ser que você sinta que realizou mais trabalho, mas enquanto estava andando com o peso, você estava se movendo horizontalmente, enquanto que a força exercida pelo peso estava na vertical.

Seu carro também trabalha. Quando está em movimento, tem que aplicar uma força para superar a força de atrito com o solo e a resistência do ar. Se estiver subindo uma montanha, ele realizará o mesmo trabalho que você realizou quando levantou o peso. Quando o carro estiver descendo a montanha, no entanto, ele vai recuperar o trabalho. A montanha ajuda o carro a descer.

Trabalho é energia que está sendo usada. Quando você realiza trabalho, usa energia. Mas algumas vezes, a energia usada pode ser recuperada. Quando o carro sobe uma montanha, o trabalho que realiza para chegar ao topo ajuda quando ele precisar descer. Trabalho e energia se relacionam de forma muito próxima. As unidades de medida de trabalho e de energia são as mesmas, e vamos discuti-las mais tarde.

Potência

O que é potência?

Potência é a medida de quão rápido um trabalho é executado. Usando uma alavanca, você pode gerar um torque de 200 libra-pés. Mas será que conseguiria girá-la 3 mil vezes por minuto?

A unidade SI de potência é o watt. O watt se subdivide em outras unidades sobre as quais já conversamos. Um watt é igual a 1 Newton-metro por segundo (Nm/s). Você pode multiplicar a quantidade de torque em Newton-metros pela velocidade de rotação, a fim de encontrar a potência em watts. Outra maneira de pensar em potência, é vê-la como uma unidade de velocidade (m/s) combinada com uma unidade de força (N). Ao empurrar um objeto com uma força de 1 N, a uma velocidade de 1 m/s, a potência é igual a 1 watt.

Um meio interessante de perceber quanta potência você pode produzir, é ver quão rápido você consegue subir um lance de escada.

1. Meça a altura do conjunto de degraus até o terceiro andar.
2. Suba o mais rápido possível e cronometre o tempo.
3. Divida a altura da escada pelo tempo que levou para subir. Isso vai lhe dar sua velocidade.

Aliás, se você levou 15 segundos para percorrer 10 metros, sua velocidade foi de 0,66 m/s (só a velocidade vertical importa). A força que você exerceu nestes 10 m é igual ao seu peso. Para chegar a esse valor, multiplique seu peso por sua velocidade. Potência (W) = (altura da escada (m) / tempo de subida (s) ) * peso (N) Potência (hp) = [(altura da escada (ft) / tempo de subida (s) ) * peso (lb)] / 550

Máquina simples

As máquinas simples são dispositivos que, apesar de sua absoluta simplicidade, trouxeram grandes avanços para a humanidade e se tornaram base para todas as demais máquinas (menos ou mais complexas) criadas ao longo da história.

As máquinas simples são dispositivos capazes de alterar forças, ou simplesmente de mudá-las de direção e sentido.

Comumente, o termo "máquina simples" refere-se às seis máquinas simples clássicas, conforme definidas pelos cientistas renascentistas[2]:

1. Alavanca
2. Cunha
3. Engrenagem
4. Mola
5. Polia
6. Rodas e eixo

Não se tem segurança científica até o presente, senão conjeturas apenas, para afirmar-se sobre a cronologia do seu aparecimento.