Ensino física e matemática em preparatórios para o exame nacional do ensino médio(ENEM), assim como ambas e raciocínio lógico para concursos, tenho o objetivo de a cada ano ser um professor melhor para meus alunos, então a uma determinada altura desse ano aconteceu eventos em uma turma voltada para o Enem onde o fluxo de informação ficou desencontrado pelo fato do programa de física ser extenso, tenho um excelente domínio da física do ensino médio, portanto me incomodaria bastante se não fosse para deixar meus alunos concorrerem de igual para igual com alunos de outros cursos, uma lição importante que obtive da minha mãe é que eu procurasse tratar as pessoas com igualdade. O problema foi a exaustão de alguns alunos com tanta matéria para darem conta, assim quero iniciar o próximo ano com uma estrategia a mais, possuir meios para ser ainda mais enfático nos assuntos mais recorrentes da prova do Enem e consequentemente ajudar nas estrategias de estudos dos meus alunos, pois pretendo fazer postagens voltadas para o exame. Em outro momento também discutimos sobre o aquecimento global que é um tema bem mais complexo que energia, refletindo como eu ensinaria o assunto caso houvesse a oportunidade de leciona-lo em uma aula dedicada unicamente ao mesmo invés de se limitar a pequenos comentários, pensei que poderia tentar explicar através de um blog. A princípio pensei no aquecimento global como tema da primeira postagem porém se eu conseguir fazer você pensar e raciocinar em termos de energia primeiro, será mais interessante para a tua compreensão que a sequência seja sobre aquecimento global. Então vamos lá ...
O que é energia? A resposta para esta pergunta ninguém tem, caso consigas responder com eficiência, certamente ganharias o nobel de física ou química. Posso tentar te falar um pouco sobre o que a energia faz, algumas formas e alguns fatos históricos.
A energia alimenta o movimento e a mudança. Ela é um elemento transformador que adquire muitas formas, desde o calor que emana da madeira em chamas até a velocidade da água que escorre morro abaixo. Ela pode se transmutar de um tipo em outro. Mas a energia nunca é criada ou destruída. Ela sempre se conserva como um todo.
A ideia de energia como causa de transformações vem desde a Grécia antiga - energia em um sentido amplo significa atividade, propriamente em grego se escreve εργος (ergos). Então entenda que energia é uma ideia concebida de uma forma bastante intuitiva, energia é "produto" de pura intuição da mente humana, é um conceito bastante nebuloso para cientistas.
Existe múltiplas formas de energia, esse post iria ficar incrivelmente longo se eu fosse explicar cada uma dessas formas neste momento e estou tentando compor este nosso "diálogo" há horas, tenho a intenção que nosso "papo" não se torne prolixo, portanto prometo que cada forma será assunto abordado em postagens futuras. Agora quero descrever interessantes fatos históricos. Os cientistas não precisam de intuição para saber que a energia se conserva, é fato, eles sabem que se conserva, Aristóteles foi o primeiro a se dar conta de que a energia parecia se conservar, ele só não tinha como demonstrar isso na época. Depois de séculos foi que os primeiros cientistas(os chamados filósofos naturais) entendessem as diferentes formas de energia individualmente e depois as conectassem.
Galileu Galilei fez experimentos com um pêndulo oscilante no começo do século XVII. Ele percebeu que havia equilíbrio entre a velocidade com que o prumo do pêndulo se movia no centro da oscilação e a altura que ele atingia no fim. Nesse experimento ele estava trabalhando unicamente com a conservação da energia mecânica, matéria do Enem que será abordada no momento propício.
Ainda no século XVII, o matemático Gottfried Leibniz se referia à energia como um vis viva(força vital). Foi o físico polímata(indivíduo que estuda ou que conhece muitas ciências) Thomas Young, do século XIX, foi o primeiro a usar a palavra energia com o sentido que damos a ela hoje. Mas continuou a indefinição sobre o que a energia é.
A energia atua em uma estrela, atua até mesmo no universo inteiro. Caro companheiro de "prosa", nesse momento poderíamos nos colocar a matutar: então a energia é um fenômeno de grande escala? A resposta é NÃO, em seguida quero que me faças um grande favor em favor ao nosso aprendizado, guarde essa próxima frase em sua mente ou anote em um caderninho ou escreva em uma folha e cole em local estratégico do seu quarto ... Só não vale esquecer dela, a frase é: A ENERGIA É ESSENCIALMENTE UM FENÔMENO DE PEQUENA ESCALA. Entrarei em um pouco mais de detalhe sobre isso quando eu falar sobre aquecimento global, será importante para entender como a energia atua através de suas devidas fontes, ou seja, entender como a energia atua no nosso planeta.
A energia está intimamente ligada à natureza da própria matéria, foi Tales de Mileto quem percebeu que materiais mudam de forma, ele só não tinha conhecimento suficiente para deduzir que energia e matéria são equivalentes, querido leitor, sabes dizer quem chegou a tão maravilhosa dedução? Albert Einstein era o nome dele. Sua famosa equação E = mc² afirma que a energia (E) liberada pela destruição de uma massa (m) é igual a m vezes a velocidade da luz (c) ao quadrado. Temos o conhecimento que a luz viaja a 300 milhões de metros por segundo(no vácuo), mesmo a destruição de uns poucos átomos(energia química surge deles) libera uma enorme quantidade de energia. Nosso Sol e as usinas nucleares produzem energia dessa maneira.
Eu poderia falar das leis da termodinâmica para te familiarizar ainda mais sobre as implicações da energia, especificamente a segunda lei que é a que tem "relações" bastante significativas com energia, mas teria de falar sobre Calor, que me levaria a lembrar de um experimento imaginário conhecido como "demônio de Maxwell"(elaborado pelo físico James Clerk Maxwell) ... Sei que nesse momento normalmente você, caro leitor, fica com a curiosidade aguçada, todavia ficaste sobre aviso que preciso parar a qualquer momento, pois se continuar a citar tais termos terei que avisá-lo constantemente que isso é tema para próximas postagens. Exemplo: a investigação da natureza da energia, acopladas a um maior conhecimento sobre a estrutura atômica, nos conduziu as ideias da física quântica(tema que cabe em várias postagens) no início do século XX.
Preciso ficar por aqui, a vontade é de continuar nossa "conversa", mas estou exausto, considerando que a primeira postagem veio logo em seguida da configuração do blog, faz 12 horas que trabalho, intercalando raciocínio com digitação para deixar a leitura agradável para você, na intenção de deixa-lo com a emoção de somar uma fração no teu aprendizado sobre energia. Para concluir vou deixa-lo com uma citação que é a essência da conservação de energia e uma linha do tempo.
"É simplesmente
estranho o fato de
podermos calcular
um número e, após
terminarmos de
ver a natureza
fazer seus
truques, calcular
o número de
novo e ele ser o mesmo."
Richard Feynman
linha do tempo
- 600 a.C. - Tales de Mileto reconhece que materiais mudam de forma
- 1638 d.C. - Galileu identifica trocas de energia em um pêndulo
- 1676 - Leibniz dá à energia o nome de vis viva
- 1807 - Young cria o termo "energia"
- 1850 - Rudolf Clausius define entropia e a segunda lei da termodinâmica
- 1860 - Maxwell postula seu demônio
- 1901 - Max Planck descreve os quanta de energia, dando origem a física quântica
- 1905 - Einstein mostra que massa e energia são equivalentes
Referências bibliográficas:
- Baker, Joanne. 50 quantum physics ideas you really need to know. 1. Ed. Gra bretanha: Quercus, 2013.
- Feynman, Richard. The Feynman Lectures on Physics. 5. Ed. EUA: Basic books, 2011
Muito Bom!
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