Conservação de usos de energia: por que, como, quando, onde

A conservação da energia é um princípio universalmente verdadeiro para todos os fenômenos. Este artigo fornece uma visão sobre a conservação dos usos de energia.

O princípio de conservação de energia é notavelmente útil para fazer previsões em várias situações complexas, especialmente em mecânica. Alguns dos exemplos em que a conservação de energia é usada são:

• Pêndulo oscilante
• Um esquiador descendo a colina
• Um carro subindo a colina
• Dentro de uma usina nuclear
• Dentro de uma usina hidrelétrica
• Baterias
• Uma bola lançada no ar
• Fogos de artifício

Vamos discutir cada um dos exemplos acima em detalhes.

Pêndulo oscilante

A transformação de energia de uma forma para outra é explicada usando o princípio de conservação de energia. Em um pêndulo oscilante, durante o movimento de ida e volta, a energia cinética está sendo convertida em energia potencial e vice-versa. Mas a energia mecânica total permanece a mesma. Portanto, nenhuma energia é criada ou destruída, mas transferida de uma forma para outra.

Um esquiador descendo a colina

Para um esquiador deslizando morro abaixo, ocorrem transformações de energia entre a energia potencial gravitacional do esquiador para sua energia cinética. Além disso, a energia térmica pode ser gerada como parte do atrito. Para todo o sistema, a energia total permanece conservada.

Um carro subindo a colina

Aqui também, o energia potencial gravitacional e cinética energia desempenha o papel. A energia permanece conservada no sistema.

Dentro de uma usina nuclear

A conservação dos usos de energia está visivelmente presente nas usinas onde a energia é gerada a partir de reações para outros fins. Em uma usina nuclear, a partir do decaimento do elemento radioativo, é gerada energia elétrica. Uma série de etapas de transformação de energia ocorrem entre o processo. Portanto, a energia elétrica não é produzida do nada, mas a partir de energia nuclear. A energia é, portanto, conservada no processo.

Dentro de uma usina hidrelétrica

Semelhante a uma usina nuclear, um usina hidrelétrica gera eletricidade a partir da energia mecânica de água. Este é outro exemplo em que a energia é conservada.

Baterias

As baterias são amplamente utilizadas como fonte de energia para quase todos os dispositivos. A energia química armazenada nas baterias é transformada em energia elétrica. Não há criação nem destruição de qualquer energia durante o processo.

Uma bola lançada no ar

Uma bola lançada no ar possui inicialmente energia e potencial gravitacional energia. A energia total do sistema permanece a mesma.

Fogos de artifício

Fogos de artifício e fogos de artifício usados ​​em festivais são uma fonte de calor e energia luminosa. Essas energias não são geradas do nada, mas são transformadas a partir da energia química armazenada nos produtos químicos que compõem os fogos de artifício.

Conservação de Usos de Energia: Perguntas Frequentes

Quando usar a conservação de energia?

Conservação da energia mecânica é o princípio mais amplamente utilizado em mecânica para prever resultados após colisões, queda livre, etc. O princípio (mecânico) de conservação de energia parece ser muito útil na resolução de situações em que as forças conservativas estão envolvidas. Força gravitacional, força de mola, etc. são forças conservativas. Isto implica que a lei se aplica a sistemas isolados. Nessas situações, outras forças não conservativas ou fatores ambientais são considerados insignificantes.

A declaração de conservação de energia é assim:

“A energia não pode ser criada nem destruída, mas pode ser transferida de uma forma para outra. Assim, em um sistema isolado, a energia total permanece conservada.”

Quando não usar a conservação de energia?

Embora a conservação de energia seja um princípio universalmente utilizado, há certos casos em que seu uso é restrito ou é usado de forma modificada.

Como discutido anteriormente, o princípio de conservação de energia é válido para sistemas isolados. Considerando que quando a interação acontece entre dois sistemas, a conservação de energia não pode ser aplicada para um sistema. É necessário considerar os efeitos de ambos os sistemas para avaliar a situação. Há também um caso em que Einstein introduziu a equivalência massa-energia em que a massa total e a energia de um sistema permanecem as mesmas. Isto é aplicável em situações onde ocorrem reações nucleares.

Por que usar a conservação de energia?

A conservação de energia é aplicada em diversas áreas da física para facilitar os cálculos.

O princípio da conservação da energia é usado para resolver vários números físicos assumindo que a energia para um sistema isolado é conservada. Essa lei de conservação de energia nos ajuda a prever os resultados em casos como colisões, queda livre, outros problemas em mecânica, etc. Em mecânica, a resolução de problemas é facilitada usando equações cinemáticas. Mas a conservação de energia economiza ainda mais tempo e ajuda a resolver de uma maneira muito melhor.

Onde usar a conservação de energia?

A energia é um elemento vital na física que governa a maioria dos fenômenos. Portanto, o princípio de conservação é uma benção para resolver quase todos os problemas.

Para resolver problemas numéricos envolvendo sistemas isolados e forças conservativas, o princípio da conservação de energia é muito eficiente. No entanto, existem certas situações em que, em vez de conservação de energia, é utilizado um novo princípio desenvolvido por Einstein chamado equivalência massa-energia. Tais casos são encontrados em reações nucleares no sol, em aceleradores de partículas, etc. É porque alguma massa é convertida em energia.

Em sistemas conservados, desprezamos o efeito da energia perdida por atrito ou quaisquer outras forças não conservativas. Isso facilita os cálculos. O princípio da conservação da energia é usado em sistemas onde algo sofre colisões. Se for colisão elástica, a conservação da energia mecânica é usada.

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