Energia e movimentos1.1.1 Energia e tipos fundamentais de energia. Energia interna.A energia é um conceito difícil de definir, não é algo material como um corpo embora esteja ligada a corpos, como por exemplo quando um corpo cede energia- fonte de energia - e outro que recebe a energia - recetor de energia.A energia é uma grandeza que tem sempre o mesmo valor ao longo do tempo por isso diz-se que conserva logo falasse em LEI DA CONSERVAÇÃO DE ENERGIA: a energia pode transferir-se entre corpos, mas não se podes destruir nem criar. No SI a unidade de energia é joule ( J ).Embora a energia se conserve, a parte que pode ser aproveitada de uma forma útil é sempre menor do que a energia disponível. À energia não utilizada de forma útil chamamos energia dissipada ( poupar energia significa não só gastar menos como reduzir a energia dissipada ).Sistema defini-se por a região/parte do mundo que queremos estudar: é o corpo ou conjunto de corpos, separado da vizinhança- é o exterior do sistema que com ele pode interagir- pela fronteira- separa o sistema da vizinhança.Existem dois tipos fundamentais de energia: a energia cinética e a energia potencial. ) A energia cinética é a energia associada ao movimento de um corpo, simbolizada por Ec, esta que será tanto maior quanto maior for a massa do corpo- m - e maior a sua velocidade- v - sendo definida pela expressão: \(Ec=\frac{1}{2}mv^2\) . E- jouls; m- kg (kilograma); v- m/s. * velocidade é igual à distancia a dividir por unidade de tempo*) A energia potencial é a energia não associada ou movimento mas sim à potencialidade/possibilidade de o alterar devido a interações ( forças ). Existem vários exemplos de energia potencial:Energia potencial gravítica : há forças gravíticas entre corpos. exemplo: o sistema corpo Terra+Sol.Energia potencial elétrica: há forças elétricas entre corpos ou partículas com cargas elétricas. São importantes nas ligações químicas. exemplo: o sistema protão+eletrão.Energia potencial elástica: há forças elásticas entre corpos. exemplo: sistema mola+bola. *está na origem do movimento da bola e da mola quando se solta a bola *Ec existe sempre que há movimento; Ep está associada a interações entre partes de um sistema. A energia interna não é um novo fundamental de energia porém resulta dos dois tipo fundamentais de energia associados aos seus constituintes, ou seja para entender a energia interna é preciso considerar a estrutura microscópica de um corpo. Exemplo: A energia interna tem em conta que qualquer corpo formado por muitas partículas estão em permanente agitação, quanto maior a agitação térmica maior será a ec e a temperatura do corpo como existem interações entre as partículas constituintes do corpo, essas partículas também têm ep.a energia interna de um sistema resulta da:energia cinética das partículas do sistema.energia potencial, associada às interações entre essas partículas.a energia potencial de um sistema depende:da agitação corpuscular das partículas e portanto da temperatura do sistema ( quanto maior a sua agitação térmica implica maior ec que implica maior temperatura )do número de partículas do sistema ( quanto maior for a quantidade de matéria no sistema, maior será a sua energia interna ).* se a temperatura de um sistema variar a agitação térmica das partículas também irá variar e consequentemente a energia cinética.*1.1.2 Sistema mecânico redutível a uma partícula Para estudar um sistema não temos de atender às variações da sua energia interna, facilitando o estudo do movimento( por exemplo o do carro ). Estudando então um sistema mecânico: sistema em que não importa considerar as variações da sua energia interna. podemos substituir por exemplo o carro por um único ponto, que possui o movimento de translação tal como o resto do carro, diferentes partes têm a mesma velocidade. Centro de massa ( CM ) ponto que representa um sistema e a que se associa a massa desse sistema, consideram-se aplicadas nesse ponto todas as forças que atuam sobre o sistema ( quando um sistema e representado pelo centro de massa diz-se que foi reduzida a uma partícula ).O modelo do centro de massa ( redução do sistema a uma partícula) aplica-se:quando não se têm em conta variações de energia interna do sistema ( o sistema é mecânico );quando o sistema, indefórmavel, apenas tem movimento de translação.*ignora variações da energia interna; não permite o estudo dos movimentos de rotação (nem das deformações do sistema).sistema complexo ---- sistema mecânico ---- partícula material ---- centro de massa ---- representa um sistema1.1.3 Transferências de energia por ação de forças. Trabalho de uma força constante.Trabalho é o processo de transferir energia entre o sistema e a sua vizinhaça por ação de forças, a garndeza que mede a energia transferida por ação de forças chama-se o trabalho de uma força e simboliza-se por W, mede-se no SI em joules ( J ). O deslocamento e uma grandeza vetorial, modulo do deslocamento: comprimeto do vetor, menor distância entre a posição inicial e final. Força tem: direção, sentido, intensidade ( modulo da força ), ponto de aplicação ( centro de massa ) * constantes forças mantêm direçaõ, sentido, intensidade*A força aplicada sobre o caixote não realiza trabalho, isto é o trabalho dessa força é nulo, quando o ponto de aplicação da força não se desloca. Existem sempre duas forças: a normal ( N ) e o força gravítica/peso ( P )Sempre que a força e perpendicular ao deslocamento do seu ponto de aplicação não realiza trabalho.Há realização de trabalho por forças quando:há uma força aplicada e ha deslocamento do seu ponto de aplicação ( simultaneamente )Verifica-se transferência de energia entre o sistema e a vizinhança Não há realização de trabalho por forças quando:Não há deslocamento do corpo, encontra-se em repouso.Quando a direção da força aplicada é perpendicular à direção do deslocamento ( faz um ângulo de 90º )P = m x ação gravitica ( se a altura aumenta também aumenta a ação ). 2. Para a mesma força aplicada, quanto maior for o deslocamento do carrinho, d , maior será a velocidade por ele adquiria, ou seja maior será a sua energia cinética ( força com intensidade constante ).A força aplicada tem a direção e o sentido do deslocamento. Quanto maior for a força aplicada no carrinho, para o mesmo deslocamento, maior será a sua velocidade e, portanto , maior será a sua energia cinética.O trabalho realizado por uma força constante, F , com direção e sentido do dslocamento, é dado por: Wf = Fd.é tanto maior quanto maior for a intensidade da força, e maior o deslocamento, d, do seu ponto de aplicação.