TRABALHO, POTÊNCIA E ENERGIA PARA O ENEM

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Olá, galerinha linda! Hoje há mais um tema legal para este blog maravilhoso da Explicaê. Vamos de Física, bb! Dessa vez vamos de trabalho, potência e energia. Fehô? Let’s go! .😆

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Diz pra mim aí, chuhu! Como pensar nessa tríade e não lembrar que nosso planeta requer urgentemente um melhor gerenciamento dessas grandezas e recursos? Pois é, o mundo está se mobilizando nesse momento em que você lê este blog para reduzir a emissão de gases poluentes e gases estufa. E o pior disso tudo é que as futuras gerações, nossos filhos e netos, é quem vão herdar o que estamos fazendo hoje. 😥

Bem, para entender um pouco mais como a física pode ajudar nessa jornada rumo a um planeta mais limpo e seguro climatologicamente, vamos primeiro comentar sobre o trabalho. Essa grandeza está relacionada com a utilização mais racional da energia, uma vez que ela é gerada em diversas formas. Esta é usada principalmente na realização de trabalho.

Um exemplo disso é que, quando você sobe uma escada ou pratica alguma atividade física, está transformando a energia que obtém dos alimentos em energia útil (trabalho). Além disso, quanto mais rápido você faz isso, maior é a potência desenvolvida. Indo um pouco mais à fundo……

Outra coisa que você precisa saber, bb, é que o trabalho mecânico ocorre quando uma força consegue mover um objeto. No entanto, não importa que direção ou que sentido essa força tenha. Ou seja, movimentou um corpo que tenha massa, realizou trabalho, simples assim. 😌

Mas epa! Não podemos esquecer que nem toda força aplicada consegue realizar trabalho, okay? Só aquelas que movimentam, certinho?.

 

trabalho-mecanico

 

Além disso, maravilhose, o trabalho de maneira geral depende do valor da força usada, do deslocamento que o corpo terá e, também, da inclinação com a tal força foi aplicada. Isso porque, se não tiver a inclinação adequada, o corpo nem se move. Então não há trabalho. Desse modo, podemos determinar o trabalho realizado usando esta equação:

 

equacao

 

Ah, vestibulande, temos ainda alguns casos particulares, de forças que conhecemos que realizam trabalho, como a força peso, a força de atrito. O trabalho do peso, por exemplo, depende do sentido do movimento do corpo. Se ele estiver se movendo a favor da força peso (a favor da gravidade), ou seja, descendo, o trabalho do peso será positivo.

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Caso contrário, se o corpo estiver se movimentando para cima – contra a aceleração da gravidade – o trabalho do peso será negativo. Vale muito à pena lembrar que o trabalho do peso não depende da trajetória seguida ok, só depende da altura do pondo de saída até a altura do ponto de chegada.

 

dor-costas

 

E a força de atrito, bb? Ela é conhecida como uma força que atua contra a tendência de movimento. Portando é uma força que dissipa energia, pois age tentando fazer o movimento cessar. Desse modo, por ser uma força dissipativa, sempre realiza trabalho negativo. Isso quer dizer que transforma a energia que o objeto possui em outro tipo, como o calor, por exemplo.

 

E quando falamos na rapidez com que o trabalho é realizado, entendemos por potência. Na prática, conseguimos associar a potência com máquinas muito fortes ou muito rápidas. De certa forma, esta ideia não está errada, mas é preciso conhecer o real sentido desta grandeza.

Então, bb, potência é a capacidade que uma força tem de realizar trabalho em um determinado tempo. Como exemplo disso podemos citar uma viagem no eixo Rio – São Paulo. No entanto, com dois veículos diferentes; um de motor 1.0 (considerado como de menor potência) e outro de motor 2.0 (de maior potência). Assim, vamos esperar que o carro de motor 2.0 consiga fazer a viagem gastando um tempo relativamente menor.

 

forca-atrito

 

Essa expectativa está totalmente de acordo com a realidade. Isso porque quanto maior a potência do carro, mais rápido ele consegue realizar o trabalho. Entendeu, neném?

Mas o que é necessário para que essa viagem seja feita? 🤔 Eis que entra em cena a ENERGIA!

No caso citado anteriormente, na viagem dos dois veículos, a experiência ocorre porque temos o combustível para fornecer energia para a realização do trabalho.

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Existem várias formas de obtenção de energia, alguma das quais estamos tentando abolir o quanto antes. Lembra dos nossos filhinhos e netinhos? Então, né… combustíveis fósseis e até mesmo os biocombustíveis são responsáveis pela emissão demasiada de gases que estão paulatinamente causando mudanças muito perigosas no clima do planeta. Dessa forma, mais do que nunca, deve-se discutir sobre as formas de obtenção de energia limpa e segura, como a energia solar e eólica por exemplo.

Na física, usamos muito a energia mecânica, uma forma de energia associada ao movimento, à altura ou à deformação de um objeto.

Uma modalidade da energia mecânica é a energia cinética, que está associada à velocidade com que o objeto se movimenta. Essa energia não pode ser armazenada, pois manifesta-se enquanto o movimento acontece.

 

cinetica-energia

 

energia-cinetica

 

As outras modalidades chamadas de energias potenciais são aquelas que podem ser armazenadas e divididas em dois tipos:

A energia potencial gravitacional, que está relacionada com a altura que o objeto se encontra e a energia potencial elástica, que, por sua vez, está relacionada com a deformação de um elástico ou uma mola.

 

gravitacional deformacao-elastico

 

 

 

 

 

Esses tipos de energia mecânica podem ser armazenados e utilizados no momento que for mais adequado. Um bom exemplo disso ocorre no bungee jump, em que a energia mecânica é transformada em suas modalidades.

 

energia-mecanica

 

 

A energia potencial

Como já dizia Lavoisier, “na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma”. Assim, ao saltar de uma determinada altura, na qual tinha energia potencial gravitacional, a pessoa começa sua queda e vai ganhando velocidade (energia cinética). Em determinado momento, o elástico entra em ação e começa a frear a pessoa. Desse modo, é hora de transformar a energia cinética em energia potencial elástica.

É interessante perceber que, de forma bem geral, o princípio de conservação é válido, desde que no sistema não atuem as famosas forças dissipativas, como a força de atrito e a resistência do ar.

As duas forças acima citadas são as que mais desperdiçam energia. No entanto, vale lembrar que isso não é ruim, já que são essas forças que são aplicadas na prevenção de acidentes, aumentado a segurança na maioria dos meios de transporte.

Essas grandezas que acabamos de relembrar estão presentes desde o nosso cotidiano, como seres que dependem de uma forma de energia para realizar suas atividades e manter seu metabolismo.

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Exemplos disso são: para a obtenção da energia a fim de manter nossas atividades industriais, nosso conforto e tecnologia como também estão presentes em todos os mecanismos que regem o universo, desde o mundo subatômico até mesmo na dinâmica das estruturas dos aglomerados de galáxias.

 

cotidiano

 

E você vai parar por aí, bb???? Vamos ao trabalho, usa essa energia para seguir cada vez mais firme na realização de seus sonhos. Afinal, você é uma potência! Hehe

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