Conservação ou Não Conservação da Energia Mecânica

30 de julho, 2014 às 9:02 | Postado em Mecânica, Termologia, termodinâmica

Caro professor Fernando Lang da Silveira, saudações.

É fácil entender como a energia mecânica se conserva quando realiza trabalho de compressão de uma mola, ou de algum outro meio de aumento da energia potencial. Mas e quando o trabalho é de mera deformação? Sendo que uma das suas muitas definições, energia é a capacidade de realizar trabalho e sendo que trabalho não é energia, como fica a conservação da energia quando a cinética, por exemplo, se converte em trabalho como o de deformação, que não aumenta a energia potencial do sistema? E se não for abusar, como explicar essa conservação no cabo de guerra, tipo quando um vagão é puxado por duas locomotivas em direções opostas, sendo que ambas consomem todo seu combustível sem gerar movimento algum? Agradeço sua atenção e novamente, parabéns por este espaço.

Ricardo Augusto Flor

Se imaginarmos que a mola está sendo comprimida por uma pessoa, NÃO está sendo conservada a energia mecânica. A mola está ganhando energia mecânica na forma de energia potencial elástica graças a um trabalho muscular realizado pela pessoa. E este trabalho é possível devido a processos internos ao corpo da pessoa que transformam energia interna, permitindo o trabalho muscular. Em todos estes processos cremos que a A ENERGIA É CONSERVADA e dizer isso, apesar de verbalizar algo que parece ser fundamental na natureza, nada ainda informa sobre os detalhes dos processos.

A conservação da energia mecânica acontece quando todas as forças envolvidas nos processos considerados são CONSERVATIVAS ou quando o trabalho total das forças NÃO CONSERVATIVAS é nulo. Portanto a conservação da energia mecânica ocorre em situações muito especiais! Frequentemente idealizamos determinados processos para que possamos considerar contemplada a conservação da energia mecânica.

Assim como sistemas que interagem com o seu entorno podem REALIZAR trabalho sobre o entorno, assim também eles podem ABSORVER trabalho do entorno e disto trata a Segunda Lei da Termodinâmica. Nestes casos o sistema sofre variações na sua energia interna, podendo por exemplo, a temperatura do sistema ser aumentada quando há absorção de trabalho do entorno.

Portanto transformar energia potencial em cinética, conservando a energia mecânica, somente ocorre em situações especialíssimas e, como já afirmei acima, muitas vezes idealizadas.

O caso hipotético das duas locomotivas que consomem seu combustível sem produzir movimento não é inusual. Nosso corpo, por exemplo, mesmo quando estamos em estado de repouso, demanda algum consumo de energia para manter o funcionamento das suas partes internas.

Há muitas questões no CREF que tratam de processos onde um sistema troca energia com seu entorno. Indico algumas a seguir:

Energia Mecânica e Calor

LED com eficiência de 230% NÃO viola as Leis da Termodinâmica!

Dúvida sobre meteoro: causa do aquecimento e razão da interferência com as telecomunicações

“Docendo discimus.” (Sêneca)

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