1 1 Energia cintica e energia potencial 1

1. 1. Energia cinética e energia potencial

1. 1. Energia cinética e energia potencial A energia está presente em tudo o que fazemos e utilizamos. As manifestações de energia reduzem-se a dois tipos fundamentais: energia cinética e energia potencial.

Energia cinética A energia cinética do camião é maior do que a energia cinética do automóvel. A energia cinética do automóvel B é maior do que a energia cinética do automóvel A. A energia cinética está associada ao movimento de um corpo.

Energia potencial A energia potencial gravítica de um corpo, próximo da superfície da Terra, está associada à interação entre o corpo e a Terra.

Energia potencial elétrica A energia potencial elétrica é a energia que está associada à interação entre cargas elétricas. Por exemplo: No caso de cargas elétricas com o mesmo sinal, como se exercem interações repulsivas entre as cargas elétricas: • A energia potencial elétrica diminui, quando as cargas elétricas se afastam; • A energia potencial elétrica aumenta, quando sobre as cargas elétricas atua uma força exterior para as aproximar, transferindo energia para o sistema de cargas.

Energia potencial elástica A energia potencial elástica é a energia que está associada, por exemplo, à compressão e distensão de uma mola elástica. Uma mola elástica comprimida ou distendida possui energia potencial elástica.

Energia mecânica À soma da energia cinética de um corpo com a sua energia potencial dá-se o nome de energia mecânica. Os dois tipos fundamentais de energia podem transformar-se um no outro, isto é: • A energia cinética de um corpo pode transformar-se em energia potencial gravítica; • A energia potencial gravítica de um corpo pode transformar-se em energia cinética.

Energia interna A energia interna de um sistema está associada às energias cinética e potencial das suas partículas. A bola parada no solo só possui energia interna. A bola em movimento no ar possui energia interna, energia cinética e energia potencial gravítica.

Energia interna • Entre dois sistemas do mesmo tipo e à mesma temperatura, tem mais energia interna o sistema que tiver maior número de partículas. • Entre dois sistemas iguais, a temperatura diferentes, tem mais energia interna o sistema que estiver a temperatura mais elevada.

Sistema termodinâmico e sistema mecânico Sistemas complexos como um automóvel ou outro veículo motorizado são sistemas termodinâmicos. • Um sistema termodinâmico é um sistema em que se tem em conta a sua energia interna. • Um sistema mecânico é um sistema em que as variações de energia interna não são tidas em conta.

Centro de massa O movimento de um sistema mecânico, que possua apenas movimento de translação, pode ser reduzido ao de uma partícula com massa igual à massa do sistema e localizada no seu centro de massa. Quando se representa um corpo pelo seu centro de massa, não são consideradas as suas dimensões, nem a variação da energia interna das partículas que o constituem.

Síntese de conteúdos • Um sistema físico é o corpo ou o conjunto de corpos em estudo. • As manifestações de energia reduzem-se a dois tipos fundamentais: - energia cinética; - energia potencial. • A energia cinética está associada ao movimento de um corpo. • A expressão matemática que relaciona a energia cinética, Ec, de um corpo com a sua massa e com o valor da sua velocidade é: • A energia potencial de um corpo é a energia que está associada à interação desse corpo com outros corpos. • A expressão matemática que permite calcular o valor da energia potencial gravítica, Ep, é:

Síntese de conteúdos • À soma da energia cinética de um corpo com a sua energia potencial dá-se o nome de energia mecânica, Em. • A energia interna de um sistema está associada às energia cinética e potencial das suas partículas. • Um sistema mecânico é um sistema físico em que as variações de energia interna não são tidas em conta. • Um sistema mecânico que possua apenas movimento de translação pode ser reduzido ao de uma única partícula com massa igual à massa do sistema e localizada no seu centro de massa.

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