A ENERGIA É extremamente difícil para... Helton Bezerra
A ENERGIA
É extremamente difícil para um aluno iniciado na oitava série do ensino fundamental adquirir eficientemente o conceito de energia. A primeira definição a que se expõe tal aluno é, com certeza, a seguinte: “energia é a capacidade de realizar trabalho”, e ponto final. E trabalho é o deslocamento de um objeto por determinada distância (T=f.d). Quer dizer, eu realizo um trabalho quando desloco uma caixa de sapatos pelo chão. E esse trabalho será tão maior quanto o for a distância pela qual eu empurrar o caixa. É algo que dá pra começar, mas não é o suficiente.
Esse é mesmo um conceito de difícil definição. Percebemos isso ao ver que a Física não oferece nenhuma informação sobre o seu valor absoluto, trabalha somente com variações da energia total de um sistema, que é o que importa na realidade (sabemos que a energia pode existir de diversas formas, como térmica, cinética, potencial elástico, potencial gravitacional, nuclear, química, eólica, elétrica, luminosa, etc; a soma de todas essas formas constitui o que chamamos de energia total). Mas intuitivamente aceitamos e entendemos o que seja energia. Energia atômica nuclear para reduzir os impactos ambientais das hidroelétricas. Energia que precisamos ingerir diariamente para manter nosso metabolismo e nossas atividades cotidianas. Colocamos sobre os telhados células fotoelétricas para converter a energia solar na água que sai do chuveiro. Sabemos que um veículo precisa de combustível para funcionar (isso significa que precisa da energia química contida nas moléculas da gasolina, do álcool, do óleo, do gás natural, ou o que seja).
Um corpo em movimento possui a dita energia cinética. Na realidade, esta é uma função não só da velocidade, mas também da massa do objeto. Ao estar dotado de energia cinética, um carro em movimento pode transferi-la para outro carro e também para o ambiente durante uma colisão. Mas como? Os carros ficam amassados (em termos físicos, sofrem deformações), ouve-se um grande barulho sonoro, tanto da batida em si quanto da fricção dos pneus com o chão resultante da freada. Neste último caso, diz-se que parte da energia cinética se transformou na energia térmica (calor) do atrito das pastilhas do pneu contra a borracha deste.
No entanto, mesmo estando em repouso um ponto material qualquer pode ter energia. Isso depende da posição que ele ocupa em relação ao solo. Essa é a chamada energia potencial gravitacional. Considere por exemplo um caderno sobre a mesa. Se você “retirar a mesa” (não se assuste, esse é apenas um experimento mental, daqueles do tipo que Einstein imaginava ao percorrer um raio de luz com uma bicicleta!) o que acontece? O caderno cai, claro. E por quê? Energia potencial gravitacional atuando, ou seja, a Terra nos puxando para seu centro. Outra forma de um material estar parado e possuir energia é o caso de uma mola comprimida ou um arco-e-flecha. Agora se trata de energia potencial elástica. É fácil entender. Faça-se a pergunta: “como é que a bola do pimball parte tão rápido?”. Ou imagine como pode a flecha ir tão longe. As energias potenciais são armazenadas e podem ser usadas a qualquer momento.
Um evento interessante sobre a energia é sua teoria da conservação. Este diz que a energia é transformada de um tipo em outro, mas nunca se perde, ou seja, nunca é criada ou destruída. E diz também que o total de energia antes de qualquer transformação é sempre igual à quantidade que havia antes da referida transformação_ é como se no final de dez anos você continuasse com a mesma idade que tem agora; ou ainda como se, ao fazer uma trajetória, você terminasse no ponto de partida; enfim, o estado final de algo é o mesmo, mas houve intercâmbios as partes desse algo. As leis de conservação em física são válidas desde a mecânica clássica até o submundo microscópico da mecânica quântica.
• Quando um corpo cai, a força peso realiza um trabalho “para baixo” que aumentará a energia cinética. Se o corpo é lançado verticalmente para cima, a força peso continua realizando seu trabalho para baixo e, por isso, a energia cinética diminui (o corpo pára e depois cai).
• Einstein nos mostrou, com sua teoria da relatividade, que massa e energia são expressões do mesmo fenômeno, são interconversíveis. Ao se colidir partículas de alta energia, parte dessa energia é convertida na massa de novas partículas.
