Energia

CAPÍTULO 19 - ENERGIA

Neste capítulo serão estudadas as formas de energia presentes na natureza e como elas explicam os fenômenos observados por nós

1 – DEFINIÇÃO

A energia, assim como o momento, foi criada para quantizar a interação de um corpo com o sistema no qual ele está imerso. Enquanto o momento é uma grandeza vetorial, a energia é uma grandeza escalar e depende exclusivamente da massa, da velocidade e da posição do corpo em relação ao sistema.

A seguir serão vistos os tipos de energia mais comuns em nosso dia a dia e ajudam a explicar os fenômenos físicos.

Para efeitos didáticos e de simplificação, todos os cálculos e fórmulas apresentadas terão suas variáveis com unidades do Sistema Internacional.

2 – ENERGIA CINÉTICA

A energia cinética representa a parte da energia ligada ao movimento de um corpo no sistema.

2.1 – Energia Cinética Translacional

Mede a energia de um corpo com relação ao seu movimento de translação, depende da massa e da velocidade linear do corpo e é calculada como:

2.2 – Energia Cinética Rotacional

Mede a energia de um corpo com relação ao seu movimento de rotação, depende do momento de inércia e da velocidade angular do corpo e é calculada como:

A grandeza momento de inércia () depende da distribuição de massa pelo corpo e de sua forma e sua unidade é o Kg.m2.

2.3 – Energia Térmica

Mede o grau de agitação dos átomos de um corpo, este tipo de energia se manifesta no mundo macro como a temperatura de um corpo. Será vista com mais detalhes no capítulo sobre Termodinâmica.

Exercício Resolvido 1:

Um corpo move-se a 5 m/s e possui massa de 4 Kg, calcule sua energia cinética.

Resolução:

Exercício Resolvido 2:

Uma esfera maciça translaciona a 2 m/s e rotaciona a 4 rad/s, possui massa de 5 Kg e raio de 0,5 m. Sabendo que o momento de inercia de uma esfera maciça vale , calcule suas energias cinéticas translacional e rotacional.

Resolução: