Colégio Pedro II Campus São Cristóvão II Disciplina: Ciências 3º Trimestre/ 9º ano ENERGIA MECÂNICA

Transcrição

1 Colégio Pedro II Campus São Cristóvão II Disciplina: Ciências 3º Trimestre/ 9º ano ENERGIA MECÂNICA

2 ENERGIA MECÂNICA Forma de energia relacionada com o movimento dos corpos ou armazenada nos sistemas físicos.

3 ENERGIA MECÂNICA Existem três tipos de Energia Mecânica: Energia Cinética Energia Potencial Gravitacional Energia Potencial Elástica A energia mecânica que está relacionada com um corpo pode ser descrita como: E M = E C + E P E M = energia mecânica E C = energia cinética E P = energia potencial (gravitacional ou elástica)

4 ENERGIA CINÉTICA Todos os corpos que estão em movimento apresentam Energia Cinética A quantidade de energia cinética depende da massa de um corpo e da sua velocidade: E C = m. v 2 2 E C = Energia Cinética (J) m = massa do corpo (Kg) v = velocidade (m/s)

5 ENERGIA CINÉTICA Uma bicicleta e um caminhão em movimento com a mesma velocidade têm a mesma energia cinética? Aumenta a massa aumenta a energia cinética Diminui a massa diminui a energia cinética Aumenta a velocidade aumenta a energia cinética Diminui a velocidade diminui a energia cinética

6 ENERGIA CINÉTICA Ao chutar uma bola de futebol, o jogador transfere energia para a bola, fazendo-a entrar em movimento. Qual é a energia cinética de uma bola de massa igual a 0,45 kg que apresenta em um determinado instante uma velocidade de 28 m/s? m = 0,45 kg v = 28 m/s Ec = m. v 2 = 0, Ec = 0,45 x Ec = 176, 4 J J = joule = unidade de medida de energia

7 ENERGIA POTENCIAL É uma modalidade de energia que se encontra armazenada em um corpo, e tem relação com a sua posição. Podemos dizer que a energia potencial é uma forma de energia que está pronta para gerar movimento. Energia Potencial Gravitacional Energia Potencial Elástica

8 ENERGIA POTENCIAL GRAVITACIONAL É a energia que um corpo armazena quando se encontra a uma determinada altura em relação à superfície da Terra. Todos os corpos são atraídos para o centro da terra pela GRAVIDADE. A aceleração da gravidade (g) mantém os corpos grudados na Terra. A aceleração da gravidade é a mesma para todos os corpos, independente de sua massa Os paraquedistas possuem movimento vertical para baixo pelo fato de estarem sob a ação da aceleração da gravidade

9 ENERGIA POTENCIAL GRAVITACIONAL Se o carro está parado, ele apresenta v = 0 e, consequentemente, Ec = 0. mas como o carro se encontra a uma certa altura do solo, ele possui energia potencial gravitacional (E pg ). Quanto maior a altura, a massa do carro e a atração gravitacional, maior será a EpG, pois maior foi a energia usada para levantar o corpo. Se o guindaste soltar o carro, ele adquire movimento e com isso a Ec aumenta enquanto a E pg diminui. Durante a queda, E pg é transformada em Ec.

10 ENERGIA POTENCIAL GRAVITACIONAL Dessa forma, podemos calcular a energia potencial gravitacional: Qual a energia potencial gravitacional da bola na posição indicada? E pg = m.g.h E pg = energia potencial gravitacional (J) m = massa (Kg) g = aceleração da gravidade g = 9,8 m/s 2 na Terra h = altura (m) E pg = m.g.h = 0,45. 9,8. 5 = 22,05 J

11 ENERGIA POTENCIAL ELÁSTICA É um tipo de energia que só existe em materiais que possuem ELASTICIDADE, ou seja, podem sofrer deformações e voltar depois à posição inicial. Um material elástico pode ser deformado por compressão ou extensão e, quando isso acontece, adquire energia potencial.

12 ENERGIA POTENCIAL ELÁSTICA O formato da mola e seu material interferem na energia potencial elástica. Essa modalidade de energia depende das características da mola e do grau de deformação. Maior o grau de deformação do material maior a energia potencial elástica

13 ENERGIA POTENCIAL QUÍMICA Energia química é a energia potencial das ligações químicas entre os átomos. Sua liberação é percebida, por exemplo, numa combustão. É a energia que se obtém a partir das ligações químicas ou da quebra dessas ligações.

14 ENERGIA POTENCIAL QUÍMICA Está presente em tudo a nossa volta, mas não se manifesta o tempo todo. Ela só se manifesta quando há uma força capaz de unir ou separar as ligações químicas presentes nesses elementos.

15 ENERGIA POTENCIAL QUÍMICA A energia potencial química (dos alimentos) é quando nós comemos e não usamos a energia, ou seja, ela está armazenada (não está em uso). A energia química (dos alimentos) é a energia que está em uso, sendo uma parte transformada e a outra sendo liberada para a natureza em forma de calor.

16 ENERGIA POTENCIAL QUÍMICA Produção de energia pela quebra da glicose. GLICOSE OXIGÊNIO

17 ENERGIA POTENCIAL QUÍMICA Das reações químicas, existem: as que absorvem calor ao acontecer as reações (ENDOTÉRMICAS) as que liberam energia em forma de calor (EXOTÉRMICAS)

18 ENERGIA POTENCIAL QUÍMICA Pilhas e Baterias As pilhas e baterias são capazes de transformar energia química em energia elétrica, por meio de uma reação espontânea de troca de elétrons entre duas espécies (eletrodos), geralmente metálicas.

19 ENERGIA POTENCIAL QUÍMICA Em 1800, Alessandro Volta descobriu que empilhando alternadamente discos de metais diferentes (como prata e zinco, prata e cobre, ou cobre e chumbo) e entremeando estes discos metálicos com discos de flanela embebidos em água e sal ou em vinagre, a pilha de discos produzia eletricidade. Sempre que metais diferentes forem colocados em contato através de um líquido salgado ou ácido (o vinagre, por exemplo), correrá um fluxo de elétrons de um metal para outro.

20 FIM