ENERGIA

Energia CINÉTICA

Qualquer corpo que possuir velocidade terá energia cinética. A equação matemática que a expressa é:

Onde:

E_c = energia cinética

m = massa do corpo

v = velocidade do corpo

Teorema da Energia Cinética

O trabalho realizado pela resultante de todas as forças aplicadas a um ponto material durante certo intervalo de tempo é igual à variação de sua energia cinética, nesse intervalo de tempo.

Supondo uma força resultante F_R constante, atuando sobre um corpo de massa m com velocidade v_A, no início do deslocamento d e velocidade v_B no final desse mesmo deslocamento. 

Essa resultante de forças garante um movimento uniforme variado (MUV) tal que:

Da equação acima obtemos a aceleração:  

Pela Equação Fundamental da Dinâmica:

Multiplicando ambos os membros por d e reorganizando o segundo membro:

Portanto, a variação da energia cinética de um ponto material é medida pelo trabalho da resultante das forças entre os pontos considerados.

Este teorema da energia cinética vale para qualquer tipo de movimento.

Energia POTENCIAL

É a energia que o corpo armazena (= conserva), quando está a certa distância de um referencial de atração gravitacional, ou associado a uma mola.  Uma energia pronta para se manifestar quando exigida, por esse motivo a energia recebeu de POTENCIAL.

Tanto a força PESO, quanto a força ELÁSTICA são forças conservativas pois seus trabalhos ficam incorporados (ou conservados, armazenados).

Energia DISSIPATIVA

A força de atrito não é conservativa; a força de atrito é uma força dissipativa. A resistência do ar é outra força dissipativa.  A energia dessas forças é dissipada (perdida) em forma de calor, em outras palavras: todas as forças resistentes realizam trabalhos resistentes e geralmente são perdidos em forma de calor.

Existem casos que a força de atrito e resistência do ar é útil:

O automóvel de passeio geralmente consegue diminuir parar devido ao freio de fricção.  E graças à resistência do ar é que o paraquedas existe e funciona aliviando a queda.

Força de resistência do Ar.

Para o movimento de um corpo em contato com o ar (como queda livre, o movimento de um carro, ou de avião) com uma velocidade qualquer “v”, a força da resistência do ar é dada por:

Onde K é uma constante que depende da forma do corpo e da área da secção transversal do corpo, perpendicular à direção do movimento.

A resistência do ar funciona como verdadeiro escudo contra os corpos celestes que atingem a Terra.  Normalmente, estes corpos se incendeiam na atmosfera.

Quando um meteoro se aproxima da Terra, a milhares de quilômetros por hora de velocidade, entra em contato com as moléculas de gases que compões a atmosfera; criando uma força de atrito que breca o corpo celeste e gera um calor na casa de milhares de graus Celsius.  Assim, o corpo vira brasa e começa a se desintegrar (este fenômeno acontece a partir de 100 Km de altitude).

A concentração de oxigênio vai aumentando, conforme diminui a altitude, e, em altitude entre 50 e 85 Km, começa a combustão do corpo celeste, que costuma ser feito de materiais combustíveis, como o carbono. O objeto pega fogo, até que se desintegra totalmente. 

Estrela cadente – riscam o céu da noite, são justamente esses corpos celestes pegando fogo e depois apagando.