Introdução à física/Energia: diferenças entre revisões

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'''Energia''' (E) é uma grandeza capaz de provocar uma ação sobre um corpo. A unidade padrão da energia é o joule (j). É comum encontrar outros tipos de unidades de energia, como a caloria (cal).
 
Cu
== Propriedades ==
A energia tem as seguintes propriedades:
*'''Adimensional''' - a energia não ocupa local do espaço, assim, não possui massa ou volume;
*'''Sensitiva''' - a energia pode ser sentida, mas não pode ser tocada;
*'''Conservativa''' - a quantidade de energia no universo é constante, logo, a energia não se extingue ou se cria;
*'''Transformativa''' - o tipo da energia pode ser alterado, mas nunca em um [[Introdução à física/Energia/Energia mecânica/Trabalho|rendimento total]];
*'''Transferível''' - a energia pode ser transferida de um corpo para o outro, mas nunca em totalidade;
 
[[Imagem:Laser show disco (3).jpg|250px|right|thumb|As luzes e os sons em uma danceteria são exemplos claros da propriedade sensitiva.]]
=== Adimensional e sensitiva ===
O fato de a energia não poder ser tocada, é justamente por ela não ter massa ou volume. No entanto, ela pode ser sentida. A luz (visão), o som (audição) e o calor (tato) são exemplos de energias sensitivas.
 
=== Conservativa ===
A energia segue o mesmo princípio da matéria: não se pode criar nem extinguir. Desta forma, para qualquer sistema é verdadeiro afirmar que a energia antes a um evento (E<sub>i</sub>) é igual a energia depois de um evento (E<sub>f</sub>):
:<math>E_i = E_f</math>
 
=== Transformativa ===
Um tipo de energia pode-se transformar em outro, mas sempre haverá uma perda extra de energia. Podemos afirmar, então, que em uma transformação, nunca se tem 100% de energia transformada em um único tipo(&Delta;E):
:<math>\frac {100\Delta E} {E_i} \neq 100</math>
Transformações que possuem 100% de aproveitamento são transformações em '''objetos ideais'''. Em uma transformação em objetos ideais, não há perdas extras de energia (o rendimento é igual a 100%). Tais objetos não existem, mas são bastante utilizados didaticamente.
 
==== Tipos de energia ====
Quanto aos tipos de energia, elas podem ser classificadas como:
 
{| width=100%
| [[Imagem:Yguasu-saltos-laterales.jpg|200px|center|thumb|[[Introdução à física/Energia/Energia mecânica/Energia potencial gravitacional|Energia potencial gravitacional]]]]
| [[Imagem:Fiorediciliegio.jpg|200px|center|thumb|[[Introdução à física/Energia/Energia mecânica/Energia potencial elástica|Energia potencial elástica]]]]
| [[Imagem:Solar car race suzuka.jpg|200px|center|thumb|[[Introdução à física/Energia/Energia mecânica/Energia cinética|Energia cinética]]]]
|-
| [[Imagem:Orchestra.PNG|200px|center|thumb|[[Introdução à física/O som|Energia sonora (ou acústica)]]]]
|
| [[Imagem:Midsummer bonfire closeup.jpg|center|200px|thumb|[[Introdução à física/Termodinâmica/Calor e temperatura|Energia térmica (ou calorífera)]]]]
|-
| [[Imagem:Nuclear Power Plant Cattenom.jpg|200px|center|thumb|[[Introdução à física/Carga elétrica|Energia elétrica]]]]
| [[Imagem:Explosions.jpg|200px|center|thumb|[[Introdução à Química|Energia química]]]]
| [[Imagem:Stanley compass 1.jpg|center|thumb|200px|[[Introdução à física/Magnetismo|Energia magnética]]]]
|}
 
Abaixo, temos uma breve explicação de cada uma:
*'''Energia mecânica''' - Veja: [[Introdução à física/Energia/Energia mecânica|energia mecânica]];
*'''Energia potencial gravitacional''' - Esta energia é acumulada em corpos que estão longe do nível do mar, e faz com que se aproximem deste (onde pode ser encontrada: rios de planalto, aviões, pássaros, etc);
*'''Energia potencial elástica''' - Esta energia deforma os corpos através da elasticidade (onde pode ser encontrada: arcos, balões, molas, etc);
*'''Energia cinética''' - Esta energia faz com que os corpos se movimentem (onde pode ser encontrada: planetas, vento, gases, etc);
*'''Energia sonora (ou acústica)''' - Esta energia provoca sons através do movimento da matéria, e é totalmente associada às transformações energéticas (onde pode ser encontrada: músicas, movimentos, etc);
*'''Energia luminosa''' - Esta energia provoca a luz (onde pode ser encontrada: estrelas, lâmpadas, materiais fluorescentes, etc);
*'''Energia térmica (ou calorífera)''' - O acumulo desta energia faz as temperaturas se elevarem, e, assim como a energia sonora, está associada às demais energias (onde pode ser encontrada: fogo, reações químicas, etc);
*'''Energia elétrica''' - Esta energia trata-se de correntes elétricas (onde pode ser encontrada: raios, eletricidade, etc);
*'''Energia química''' - Esta energia é resultante de transformações da matéria (onde pode ser encontrada: reações químicas);
*'''Energia magnética''' - Esta energia provoca a atração ou repulsão de determinados objetos (onde pode ser encontrada: imãs, bússolas, cartões de crédito, etc).
 
[[Imagem:Blue Sky 2009.jpg|250px|right|thumb|A prática de esportes está ligada às diversas energias.]]
==== Exemplos ====
As transformações energéticas ocorrem comumente em nosso cotidiano. Veja, abaixo, alguns exemplos:
*'''Prática de exercícios físicos''' - Ao praticarmos exercícios físicos, a energia química (dos alimentos) presente em nosso organismo, transforma-se em energia cinética (movimento). Parte da energia química é transformada em energia térmica, o que faz com que suemos;
*'''Produção de fogo por atrito''' - Para produzir fogo por atrito, a energia cinética deve ser transformada em energia térmica, o que fará uma faísca. Logo, a energia térmica transformar-se-á em energia química, caso a reação seja possível. Depois, a energia química transformar-se-á em energia luminosa e térmica;
*'''Criação de luz no sol''' - a fusão de átomos de hidrogênio no interior do sol, transforma a energia química em luminosa e térmica.
*'''Transformação de energia numa usina hidrelétrica''' - Em uma usina hidrelétrica, a energia potencial gravitacional da água faz as turbinas se moverem (energia cinética), acionando os geradores (energia magnética), e produzindo energia (energia elétrica).
 
Tais transformações energéticas podem ser lentas ou rápidas. A grandeza que relaciona o tempo e a transformação da energia é a [[Introdução à física/Energia/Potência|potência]].
 
[[Imagem:2009-06-20 Silvolde 03 ijs.jpg|thumb|250px|left|Ao consumirem estes deliciosos sorvetes, estas três garotas sederão parte de seu calor.]]
 
=== Transferível ===
A energia pode ser transferida de um corpo ao outro. Em uma transferência energética, podemos notar que:
:<math>\Delta E < 0</math> - Quando a diferença de energia é menor que zero, o corpo doou energia a outro corpo;
:<math>\Delta E = 0</math> - Quando a diferença de energia é igual a zero, a quantidade de energia se manteve;
:<math>\Delta E > 0</math> - Quando a diferença de energia é maior que zero, o corpo recebeu energia.
 
Também, é impossível um corpo doar toda sua energia - o que nos revela que não existem corpos sem energia:
:<math>E_i \neq 0</math>
:<math>E_f \neq 0</math>
 
Com essa propriedade, esquematizamos a '''lei de conservação de energia'''. Ela nos mostra que nas transferências energéticas, se um corpo perde uma determinada quantidade de energia, outro corpo, obrigatoriamente, adquire tal quantidade de energia, mantendo a quantidade de energia sempre constante.
:<center><math>\sum E = E_1 + E_2 + E_3 + ... + E_n = 0</math></center>
 
== Definição de ''joule'' ==