A lei da conservação de energia afirma que a energia não pode ser criada ou destruída, mas pode mudar de uma forma de energia para outra.
As atividades que fazemos todos os dias são mudanças de energia de uma forma para outra.
De acordo com a definição do dicionário de Cambridge, energia é o poder de fazer um trabalho que produz luz, calor ou movimento ou combustível ou eletricidade usados para gerar energia.
Por exemplo, quando comemos, convertemos a energia química dos alimentos na energia que usamos para nos mover. No entanto, essa energia não mudará quando estivermos parados. A energia continuará existindo. A seguir está o som da lei da conservação de energia.
Compreendendo a Lei de Conservação de Energia
“A quantidade de energia em um sistema fechado não muda, ela permanecerá a mesma. Esta energia não pode ser criada nem destruída, mas pode mudar de uma forma de energia para outra "
O fundador de uma Lei de Conservação de Energia é James Prescott Joule, um cientista da Inglaterra que nasceu em 24 de dezembro de 1818.
A lei da conservação da energia mecânica é a soma da energia cinética e da energia potencial. Energia potencial é a energia presente em um objeto porque o objeto está localizado em um campo de força. Já a energia cinética é a energia causada pelo movimento de um objeto que possui massa / peso.
Aqui está a escrita da fórmula para as duas energias.
Em formação
E K = Energia Cinética (Joule)
E P = Energia Potencial (Joule)
m = Massa (Kg)
v = Velocidade (m / s)
g = gravidade (m / s2)
h = altura do objeto (m)
Todas as unidades de uma quantidade de energia são Joules (SI). Além disso, em energia potencial, o trabalho por esta força é igual à variação negativa na energia potencial do sistema.
Por outro lado, em um sistema que está passando por uma mudança na velocidade, o esforço total atuando neste sistema é igual à mudança na energia cinética. Uma vez que a força de trabalho é apenas uma força conservadora, o esforço total no sistema será igual à variação negativa na energia potencial.
Se combinarmos esses dois conceitos, surgirá um estado em que a mudança total na energia cinética e a mudança na energia potencial é igual a zero.
Pela segunda equação, pode-se observar que a soma das energias cinética e potencial inicial é igual à soma das energias cinética e potencial finais.
Leia também: Elementos de Belas Artes (COMPLETO): Noções básicas, imagens e explicaçõesA soma dessa energia é chamada de energia mecânica. O valor desta energia mecânica é sempre constante, desde que a força que atua sobre o sistema seja uma força conservadora.
A fórmula para a Lei de Conservação de Energia
Toda energia total no sistema (ou seja, energia mecânica) deve ser sempre a mesma, de modo que a energia mecânica antes e depois dela tem a mesma magnitude. Neste caso, pode ser expresso como
Exemplo da Lei de Conservação de Energia
1. Fruta em uma árvore caída
Quando a fruta está na casca, ela pára. Esta fruta terá energia potencial devido à sua altura em relação ao solo.
Agora, se o fruto cair da árvore, a energia potencial começará a ser convertida em energia cinética. A quantidade de energia permanecerá constante e será a energia mecânica total do sistema.
Pouco antes de a fruta atingir o solo, a energia potencial total do sistema cairá até zero e ele terá apenas energia cinética.
2. Usina Hidrelétrica
A energia mecânica da água que cai da cachoeira é usada para girar as turbinas no fundo da cachoeira. Esta rotação da turbina é usada para gerar eletricidade.
3. Motor a vapor
Os motores a vapor funcionam com vapor, que é energia térmica. Essa energia térmica é convertida em energia mecânica que é usada para fazer funcionar a locomotiva. Este é um exemplo de conversão de energia térmica em energia mecânica
4. Moinhos de vento
A energia cinética do vento faz com que as pás girem. Os moinhos de vento convertem a energia cinética do vento em energia elétrica.
5. Pistola de dardo de brinquedo
O dardo tem uma mola que pode armazenar energia elástica quando está em uma posição comprimida.
Essa energia será liberada quando a mola for esticada, fazendo com que a flecha se mova. Convertendo assim a energia elástica da mola em energia cinética da flecha em movimento
6. Jogo de mármores
Ao brincar com bolinhas de gude, a energia mecânica dos dedos é transferida para as bolinhas. Isso faz com que a bola de gude se mova e percorra alguma distância antes de parar.
Leia também: Os condutores são - Descrições, Desenhos e ExemplosExemplo da Lei de Conservação de Energia
1. Yuyun deixou cair uma chave de motor de uma altura de 2 metros de forma que a chave em movimento caiu livremente sob a casa. Se a aceleração da gravidade naquele ponto for de 10 m / s2, a velocidade principal após mover 0,5 metros da posição inicial é
Explicação
h 1 = 2 m, v 1 = 0, g = 10 m / s2, h = 0,5 m, h 2 = 2 - 0,5 = 1,5 m
v 2 =?
Com base na lei da conservação da energia mecânica
Em 1 = Em 2
Ep 1 + Ek 1 = Ep 2 + Ek 2
mgh 1 + ½ mv 1 2 = mgh 2 + ½ mv 2 2
m. 10 (2) + 0 = m. 10 (1,5) + ½m.v 2 2
20 m = 15 m + ½m.v 2 2
20 = 15 + ½ v 2 2
20 - 15 = ½ v 2 2
5 = ½ v 2 2
10 = v 2 2
v 2 = √10 m / s
2. Um bloco desliza do topo de um plano inclinado escorregadio para chegar à base do plano inclinado. Se o topo do plano inclinado está a uma altura de 32 metros acima da superfície do piso, então a velocidade do bloco quando chega ao fundo do plano é
Explicação
h 1 = 32 m, v 1 = 0, h 2 = 0, g = 10 m / s2
v 2 =?
De acordo com a lei de conservação de energia mecânica
Em 1 = Em 2
Ep 1 + Ek 1 = Ep 2 + Ek 2
mgh 1 + ½ mv 1 2 = mgh 2 + ½ mv 2 2
m. 10 (32) + 0 = 0 + ½m.v 2 2
320 m = ½m.v 2 2
320 = ½ v 2 2
640 = v 2 2
v 2 = √640 m / s = 8 √10 m / s
3. Uma pedra com massa de 1 Kg é lançada verticalmente para cima. Quando a altura está a 10 metros do solo tem uma velocidade de 2 m / s. Qual é a energia mecânica da manga naquele momento? Se g = 10 m / s2
Explicação
m = 1 kg, h = 10 m, v = 2 m / s, g = 10 m / s2
De acordo com a lei de conservação de energia mecânica
E M = E P + E K
E M = mgh + ½ m v2
E M = 1. 10 10 + ½. 1 22
E M = 100 + 2
E M = 102 joules
Essa é a descrição da lei da conservação de energia e seus problemas e aplicações na vida diária. Esperançosamente útil.