Trabalho e Energia

TRABALHO E ENERGIA

Transferências de energia.

Como medir energia? Acreditamos que um litro de gasolina tem uma certa energia. Dois litros terão, seguramente, o dobro. Mas como comparar a energia da gasolina com a de uma pilha? Ou com a da água, que desce uma montanha e faz mover uma turbina? Ou com a do vento, que acciona um moinho?Em muitas situações em que acreditamos haver transferência de energia conseguimos identificar dois factores, força e movimento: A água empurra e faz rodar as pás de uma turbina; uma grua exerce um força sobre uma carga e eleva-a a uma dada altura; um jogador de andebol estica o braço, exercendo uma força sobre a bola e imprimindo-lhe uma certa velocidade; os elásticos de bungee jumping travam a queda de um corajoso saltador, primeiro distendendo-se e depois contraindo-se, reenviando-o para novo voo. Mas há outros tipos de transferência de energia em que parece não haver movimento:o aquecimento de água com uma chama, ou com outro corpo mais quente, como uma resistência eléctrica; o arrefecimento da sopa quente, quando exposta ao ar.

Trabalho e energia

O aquecimento do asfalto das ruas, quando exposto ao sol. Qualquer um de nós é capaz de imaginar muitas outras situações. Neste capítulo vamos discutir situações do primeiro tipo.

Noção de Sistema

Se falamos em transferência é porque: estamos a considerar pelos menos dois corpos e faz sentido falar da energia de cada um; está implícita a ideia de conservação; algo se transfere se passa de um sítio para outro. Se a energia de um corpo aumenta, a energia de outro diminui. Para discutir transferências de energia, temos, então, que identificar os sistemas entre os quais essa transferência ocorre. Os físicos usam frequentemente esta palavra mas raramente se preocupam em precisar o seu significado. Na verdade, é muito mais útil saber analisar casos particulares do que ter uma definição geral de sistema. Digamos apenas que, ao analisar processos físicos, podemos, em geral, ignorar a maior parte do Universo (graças a Deus). Na parte que nos interessa é possível identificar corpos, regiões, conjuntos de partículas, numa palavra, sistemas para os quais é possíveldefinir uma energia; as influências mútuas entre esses sistemas, as interacções, originam a transferência de energia entre eles. No caso do salto com elásticos, bungee jumping, por exemplo, o saltador no campo gravítico da Terra constitui um sistema. Este sistema interage com outro, os elásticos, que o impede de se estatelar. Há transferências de energia entre estes dois sistemas. Mas não são definições gerais que nos fazem compreender estas noções de sistema e interacção; é a prática. Estes conceitos ficarão mais claros à medida que formos analisando situações concretas.