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Energia é um dos conceitos centrais da física: a grandeza escalar que, junto com o momento, descreve como dois sistemas interagem e que sempre se conserva. Este quiz passa pela origem grega da palavra, pelos físicos que deram ao termo seu sentido moderno, pelas unidades de medida e pelas formas cinética e potencial. Também entra a energia solar fotovoltaica: de Becquerel e Charles Fritts às células de silício, arseneto de gálio e filmes finos que dominam o mercado hoje.
Todas as 30 perguntas com respostas e explicações. Jogar o quiz
Q 01Como se chama a energia associada ao movimento dos corpos ou partículas?
Cinética
Na física clássica, ela é calculada como metade da massa vezes o quadrado da velocidade.
Q 02De que idioma vem a palavra energia?
Grego
A raiz ergos significa trabalho, e o termo era associado por Aristóteles aos conceitos de potência e ato.
Q 03Que tipo de onda é a luz?
Eletromagnética
Por isso a luz pode ser entendida como energia pura em movimento.
Q 04Qual efeito permite a uma célula solar converter luz diretamente em eletricidade?
Fotovoltaico
A célula é um dispositivo elétrico de estado sólido; vários deles ligados em série formam um módulo.
Q 05Qual subárea da física é dedicada quase exclusivamente ao estudo da energia?
Termodinâmica
A energia também é central na química, na biologia e até na economia, já que seu comércio move quantias enormes de dinheiro.
Q 06Qual unidade equivale à energia transformada por um dispositivo de 1 W durante 60 minutos?
Watt-hora
Em sua forma múltipla, é a unidade usada para medir o consumo de energia elétrica residencial ou industrial.
Q 07Qual é o valor exato da velocidade da luz no vácuo, em m/s?
299.792.458
As definições de metro e segundo derivam desse valor, que é a maior velocidade admissível pela natureza.
Q 08Além do trabalho, qual é a outra forma de transferência de energia entre sistemas físicos?
Calor
Qualquer ente que trabalha, movendo ou deformando outro objeto, transfere parte de sua energia ao sistema sobre o qual atua.
Q 09Uma força constante de 1 N transfere 1 joule a um objeto que se desloca quanto na direção dela?
1 metro
O joule é uma unidade derivada, equivalente a 1 newton metro ou a 1 quilograma metro quadrado por segundo quadrado.
Q 10Perto do solo, a energia potencial gravitacional de um objeto é proporcional a quê?
À sua altura
Nesse caso o nível de referência com energia zero é o solo local, e não o infinito.
Q 11Em que século nasceu a definição atual de energia?
XIX
Nessa definição, a energia tem papel crucial não só na física, mas em outras áreas que integram a ciência moderna.
Q 12Além da energia, qual grandeza descreve a interação mútua entre dois sistemas físicos?
Momento
Os sistemas em interação trocam as duas grandezas, mas sempre respeitando a respectiva lei de conservação.
Q 13Quem introduziu na física o conceito de campo?
Michael Faraday
O campo surgiu como simplificação matemática, mas hoje é tratado como um ente físico real.
Quanta energia uma lâmpada de 60 W transforma em 12 horas de funcionamento?
Q 21Que nome Leibniz deu à energia do movimento, em controvérsia com os cartesianos?
Vis viva
Foi só em meados do século XIX que a energia ganhou sentido fundamental na ciência, vinculada ao trabalho e à força.
Q 22Além da energia radiante, quantas formas de energia podem ser armazenadas em um sistema?
Duas
No cotidiano elas recebem nomes específicos, como hidráulica, nuclear, eólica, solar e geotérmica, conforme o sistema envolvido.
Q 23Quantas células ligadas em série costumam formar um módulo solar?
36, 60 ou 72
Esses módulos são os painéis instalados em telhados; os de silício cristalino rendem de 13 a 17%.
720 Wh
Isso equivale a 0,72 kWh, a unidade usada para medir o consumo residencial de eletricidade.
Q 15De que depende o valor da energia potencial de um sistema?
Do referencial escolhido
A energia potencial de uma lâmpada em relação ao piso de uma cobertura difere da medida em relação ao solo do térreo.
Q 16Em qual sistema de unidades o erg é a unidade de energia?
CGS
Esse sistema ainda é comum em alguns países, mesmo hoje em dia.
Q 17Quem demonstrou que esferas homogêneas de massa agem, externamente, como partículas pontuais?
Isaac Newton
O resultado, obtido com o cálculo integral e diferencial, justifica usar o raio da Terra para calcular o campo gravitacional na superfície.
Q 18Qual físico francês foi o primeiro a demonstrar experimentalmente o efeito usado nas células solares?
Edmond Becquerel
Em 1839, aos 19 anos, experimentando no laboratório do pai, ele construiu a primeira célula solar do mundo.
Q 19Qual projeto detectou, no fim de 2015, a fusão de um par de buracos negros de 30 massas solares?
LIGO
Foi a primeira observação de ondas de um campo associado a outra interação que não a da luz.
Q 20Qual é o sinal da energia potencial gravitacional entre dois corpos a distância finita?
Negativo
A energia potencial de massas juntas é sempre menor do que a das mesmas massas separadas.
Q 24Qual é a grandeza conjugada da energia?
Tempo
Já a grandeza vetorial que acompanha a energia na descrição dos sistemas tem como conjugada o vetor posição.
Q 25Quantos joules equivalem a 1 erg?
10⁻⁷
Um erg equivale a um grama centímetro quadrado por segundo quadrado.
Q 26Em que revista Willoughby Smith publicou, em 1873, o efeito da luz sobre o selênio?
Nature
O artigo, de 20 de fevereiro, descrevia o efeito da luz no selênio durante a passagem de uma corrente elétrica.
Q 27Qual teorema expressa a consequência da simetria da natureza para as leis de conservação?
Noether
Se o potencial externo é invariante sob translações temporais, o teorema prevê uma quantidade conservada: a energia.
Q 28Em que década William Thomson e William Rankine introduziram termos como “energia atual”?
1850
Os novos termos substituíram a antiga linguagem da mecânica.
Q 29Quem provavelmente usou pela primeira vez a palavra energia em sentido moderno?
Johann Bernoulli
Ele empregou o termo para indicar equilíbrio de forças virtuais; Kepler já havia usado a palavra em 1619.
Q 30Como se chama a relação entre a energia e a quantidade de movimento de um ente físico?
Relação de dispersão
Grandezas importantes, como a massa, são definidas a partir dessa relação, vital em qualquer teoria da dinâmica.