Ítem Observações um balde pequeno O balde deverá possuir uma alça, ou improvisa-se com algo semelhante. Neste experimento, utilizamos um balde de argamassa para construção (marca "Vedacit"). barbante O comprimento do barbante depende da altura da mesa utilizada. fita adesiva papel Qualquer papel em branco. bloco Usamos uma caixa de "chá mate", de 200 g, do tipo granel. massas Qualquer material para pôr no balde. Por exemplo: massa de modelar, moedas, etc...
Discutimos até aqui duas formas de energia: a energia cinética, que está associada a um corpo em movimento e a energia potencial, que é uma energia “armazenada” por um sistema. Por “sistema”, entendemos como sendo o universo físico constituído por um ou mais corpos móveis sob ação de uma ou mais forças conservativas. Caso o sistema se encontra isolado, podemos juntar dois resultados
encontrados até aqui, a saber,
Caso uma força conservativa seja também a força resultante, podemos igualar as duas expressões acima, obtendo
A fórmula do lado direito mostra que a grandeza
A energia do sistema, que é a soma das energias cinética e potencial, se conserva em um sistema fechado, onde só atuam forças conservativas.
É muito comum chamarmos a energia do sistema como a energia mecânica do sistema. Esta nomenclatura traz confusão quando
Vídeo 4: O vídeo mostra um experimento no plano inclinado que tem como objetivo verificar a conservação da energia mecânica.
Conservação de energia – forças não conservativas
Se consideramos sistemas em que somente forças conservativas atuam, vimos que a energia do sistema se conserva num processo, ou seja,
O que ocorre com a energia do sistema quando há forças não-conservativas? Por exemplo, a experiência do cotidiano mostra que se dermos um empurrão num bloco sobre uma superfície horizontal, ele desliza, mas eventualmente entra em repouso, por mais que a superfície seja bem lisa. Neste sistema, conforme já discutido, a força responsável para frear o bloco é a força de atrito, que mostramos que é uma força não-conservativa.
Neste exemplo, observamos que
Mesmo assim, podemos escrever alguma equação de conservação (ou não) de energia? A resposta é sim, baseada na lei da conservação a energia total, uma lei fundamental da Física que afirma que a soma de todas as formas de energia se conserva num determinado processo. Até o presente momento, não há um único fenômeno sequer que viola esta lei da Física. Devemos concluir portanto que além da energia cinética e da energia potencial, há outros tipos de energia.
Numa situação geral, quando forças conservativas e não-conservativas atuam no sistema, o trabalho resultante é dado por
onde
Segue portanto que
Logo,
A energia dissipada, representada por
Mas para onde vai a energia dissipada? No caso do atrito,
Há outras formas de energia, além do calor, que são discutidos neste site (clique aqui), como a massa como forma de energia, a energia associada ao campo eletromagnético (não confundir com a energia potencial eletrostática).
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