A figura abaixo ilustra uma gangorra de brinquedo feita com uma vela. A vela é acesa nas duas extremidades e, inicialmente, deixa-se uma das extremidades mais baixa que a outra. A combustão da parafina da extremidade mais baixa provoca a fusão. A parafina da extremidade mais baixa da vela pinga mais rapidamente que na outra extremidade. O pingar da parafina fundida resulta na diminuição da massa da vela na extremidade mais baixa, o que ocasiona a inversão das posições. Assim, enquanto a vela queima, oscilam as duas extremidades.
Nesse brinquedo, observa-se a seguinte seqüência de transformações de energia:
- A
energia resultante de processo químico → energia potencial gravitacional → energia cinética
gabarito - B
energia potencial gravitacional → energia elástica → energia cinética
- C
energia cinética → energia resultante de processo químico → energia potencial gravitacional
- D
energia mecânica → energia luminosa → energia potencial gravitacional
- E
energia resultante do processo químico → energia luminosa → energia cinética
Resolução
A combustão libera calor que derrete a parafina fazendo com que a massa da vela diminua. Como a extremidade mais baixa queima mais rapidamente, a respectiva vela diminui sua massa mais rapidamente e a diferença de massas provoca o movimento da gangorra com a vela de massa maior descendo e a vela de massa menor subindo. Com isso, a energia potencial do conjunto diminui e a energia cinética do conjunto aumenta. Portanto, as energias envolvidas aparecem nesta ordem:
(1) energia resultante do processo químico derretendo a vela;
(2) variação da energia potencial de gravidade com a subida da vela mais leve e a descida da mais pesada;
(3) variação da energia cinética do sistema com a movimentação das velas.