(10)O que significa dizer que uma grandeza física é (b)conservada. Cite exemplos.
Passo 1
Beleza, o exercício pede para a gente explicar o que significa dizer que uma grandeza física é conservada e dar exemplos. Isso entra na parte de leis de conservação em Física. Para resolver, a gente vai precisar entender o conceito de “quantidade total em um sistema isolado” e como ela se comporta no tempo.
Passo 2
Primeiro, o que é uma grandeza conservada?
– A ideia central é: se você tem um sistema isolado (ou seja, nada entra e nada sai dele), a soma total daquela grandeza não muda com o tempo. Matematicamente, a gente diz que
,
onde é a quantidade total da grandeza. Se essa derivada é zero, significa que o valor não varia.
– A ideia central é: se você tem um sistema isolado (ou seja, nada entra e nada sai dele), a soma total daquela grandeza não muda com o tempo. Matematicamente, a gente diz que
onde
Passo 3
Por que isso acontece?
– Porque não existe “criação” ou “destruição” dessa grandeza no sistema isolado. Ela só pode ser transferida de uma parte para outra, mas o total fica o mesmo.
– Exemplo de raciocínio: em colisões de bolinhas de bilhar (sistema isolado), o total do momento linear antes da batida é igual ao total depois da batida.
– Porque não existe “criação” ou “destruição” dessa grandeza no sistema isolado. Ela só pode ser transferida de uma parte para outra, mas o total fica o mesmo.
– Exemplo de raciocínio: em colisões de bolinhas de bilhar (sistema isolado), o total do momento linear antes da batida é igual ao total depois da batida.
Passo 4
Vamos aos exemplos mais comuns:
- Energia total em um sistema sem atrito: a soma de energia cinética e potencial não muda (energia se transforma, mas não some nem surge).
- Momento linear em colisões (sem forças externas): a soma dos momentos das partículas antes e depois bate é igual.
- Carga elétrica em um circuito fechado: a carga que entra num nó sai inteira, não some nada.
- (Bônus) Massa em reações químicas simples: no final, a massa dos reagentes é igual à dos produtos (princípio de Lavoisier).
Resposta
Dizer que uma grandeza física é conservada significa que, num sistema isolado, o valor total dessa grandeza permanece constante ao longo do tempo (
). Exemplos clássicos são: energia em sistemas sem atrito, momento linear em colisões sem forças externas e carga elétrica em circuitos fechados.