KERS
De Metodologia
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<h1>Energia e suas formas</h1> | <h1>Energia e suas formas</h1> | ||
<p>Uma das ideias mais importantes da física é a de Energia. Levou-se um tempo considerável para que esta ideia fosse totalmente entendida. Atualmente as ideias relacionadas com a energia estão bem estabelecidas e pode-se analisar basicamente todos os processos da natureza em termos de transformações de energia.</p> | <p>Uma das ideias mais importantes da física é a de Energia. Levou-se um tempo considerável para que esta ideia fosse totalmente entendida. Atualmente as ideias relacionadas com a energia estão bem estabelecidas e pode-se analisar basicamente todos os processos da natureza em termos de transformações de energia.</p> | ||
| − | <p>O primeiro aspecto importante sobre energia que você precisa saber é que qualquer quantidade | + | |
| − | <p>Outro ponto importante é | + | <p>O primeiro aspecto importante sobre energia que você precisa saber é que a energia (em qualquer quantidade que seja) não pode ser criada nem destruída. Na natureza já existe uma quantidade de energia disponível. O que observamos a nossa volta são mecanismos de transformação de energia, de uma forma em outra. Em outras palavras, os relações entre os sistemas que nos rodeiam podem ser entendidas sob o ponto de vista de trocas de energia.</p> |
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| + | <p>Outro ponto importante é que a energia se apresenta em diferentes formas. De maneira direta, podemos dizer que não é essencialmente importante dar uma definição para energia. O mais importante é entender como ocorrem as transformações de energia, ou seja, as mudanças de energia de uma forma para outra. Pense a respeito da seguinte questão: por que precisamos nos alimentar todos os dias? Dizemos que os alimentos nos mantêm vivos, mas afinal, que uso nosso organismo faz dos alimentos? Vejamos algumas situações:</p> | ||
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| − | <li>Para que sejamos capazes de realizar várias tarefas em nosso dia-a-dia, nosso corpo necessita de energia. Quando caminhamos, usamos nossa musculatura para produzir movimento. Dizemos que o movimento é uma forma de manifestar energia; quando um corpo está em movimento, manifesta | + | <li>Para que sejamos capazes de realizar várias tarefas em nosso dia-a-dia, nosso corpo necessita de energia. Quando caminhamos, usamos nossa musculatura para produzir movimento. Dizemos que o movimento é uma forma de manifestar energia; quando um corpo está em movimento, manifesta energia cinética;<li> |
| − | <li>Todos os músculos de nosso corpo recebem estímulos elétricos oriundos do sistema nervoso para que possam produzir os movimentos. Podemos entender estes estímulos elétricos como a manifestação de | + | <li>Todos os músculos de nosso corpo recebem estímulos elétricos oriundos do sistema nervoso para que possam produzir os movimentos. Podemos entender estes estímulos elétricos como a manifestação de outra forma de energia, a saber, do tipo energia elétrica;<li> |
| − | <li>Quando realizamos atividades que demandam movimento, nosso corpo aquece e para manter a temperatura corpórea liberarmos calor para o ambiente. O calor é outra manifestação de energia, denominada | + | <li>Quando realizamos atividades que demandam movimento, nosso corpo aquece e para manter a temperatura corpórea liberarmos calor para o ambiente. O calor é outra manifestação de energia, denominada energia calorífica, energia térmica ou simplesmente calor;</li> |
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| + | <p>Somente somos capazes de manifestar energia cinética (movimentos), energia elétrica (estímulos nervosos) e calor devido ao fato de haver energia disponível em nosso corpo. Esta disponibilidade decorre dos alimentos que ingerimos. Os alimentos constituem uma forma de manifestação de energia do tipo energia química. Dizemos que o organismo humano pode ser interpretado como um agente transformador de energia.</p> | ||
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| + | <p>Esta interpretação pode ser aplicada a praticamente todas as coisas que nos cercam. Todos os objetos interagem uns com os outros através da troca de energia. Ao receber energia, o agente transformador acumula ou a transforma em outra modalidade de energia.</p> | ||
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| + | <p>Agora vamos fazer uma análise das modalidades de energia e as transformações envolvidas no movimento de um carro. Não buscamos aqui uma análise em profundidade, mas apenas mostrar através de conceitos simples, como podemos entender o mecanismo básico de funcionamento do KERS.</p> | ||
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| + | <p>Quando colocamos combustível no tanque de um carro, estamos disponibilizando energia na forma química, da mesma forma que usufruímos dos alimentos quando os ingerimos. Quando o motor consome o combustível, a energia química por ele armazenada é transformada em outras formas de energia pelo motor do carro. Dizemos que o motor é um agente transformador. A energia extraída do combustível será transformada basicamente nas seguintes formas de energia:</p> | ||
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| + | <li>como o carro adquire movimento, ele manifesta energia cinética;</li> | ||
| + | <li>como ouvimos o som do motor, uma parcela de energia é transformada em energia sonora;</li> | ||
| + | <li>e, como sabemos, o motor aquece, revelando que uma fração da energia química do combustível será transformada em calor;</li> | ||
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| + | <p>Como podemos ver, a partir da energia química do combustível, são produzidas pelo motor várias formas de energia. No entanto, como o objetivo maior de um carro é se locomover, devemos considerar que as outras formas de energia produzidas além da energia cinética são indesejadas. Um motor é tanto mais eficiente quanto menor for a quantidade de energia dissipada, ou seja, quanto menor for a produção de energia indesejada.</p> | ||
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| + | <p>Agora você pode considerar, por exemplo, o que ocorre quando acionamos o ar-condicionado de um carro em movimento. Certamente será necessária que alguma quantidade de energia oriunda da energia química do combustível deixe de ser transformada em energia cinética para alimentar o mecanismo responsável pelo funcionamento do ar-condicionado, o que diminui o desempenho do veículo.</p> | ||
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| + | <p>De posse destas informações, podemos dar uma outra interpretação para os freios do carro. Quando o mesmo está em movimento, manifesta energia cinética. Para parar o veículo será necessário que esta energia cinética seja transformada em outra modalidade de energia. Quando os freios são acionados, eles produzem basicamente calor. Podemos interpretar que o papel dos freios é transformar a energia cinética do carro em energia térmica. Assim o carro pode parar, pois ao perder sua energia cinética, perde também o seu movimento (a medida que o calor vai sendo gerado no sistema de freios, o carro vai perdendo velocidade).</p> | ||
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| + | <p>Todos concordamos que sem o sistema de freios os carros seriam muito perigosos. No entanto, há um outro ponto de vista: quando um carro é posto em movimento ocorre gasto de combustível e certamente esta energia extraída do combustível que se transformou em energia de movimento será inevitavelmente transformada em calor quando o carro voltar ao repouso. Quando o carro for posto novamente em movimento, será necessário mais combustível. Inevitavelmente, em algum momento posterior o veículo atingirá novamente o repouso, transformado mais uma vez aquela energia em calor.</p> | ||
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| + | <p>Para evitar este tremendo desperdício de energia, poderíamos pensar numa maneira de armazenar a energia cinética do carro, ao invés de transformá-la em calor. Esse é o princípio de funcionamento do KERS. Trata-se é um dispositivo que transforma parte da energia de movimento em energia elétrica, ao invés de calor, quando os freios são acionados. Assim os freios produzem menos calor. A vantagem decorre do fato de que a energia elétrica pode ser reaproveitada para colocar o carro novamente em movimento, exigindo assim menos combustível.</p> | ||
