Um sistema pode conter energia cinética, energia potencial e outras energias ao mesmo tempo, a soma de todas essas energias é chamada de energia mecânica. Publicidade Dessa forma, iremos estudar essa energia como um todo, a energia cinética e as potenciais, além de analisarmos suas fórmulas e o conceito de conservação da energia mecânica. Na natureza existem muitos tipos de energia mecânica. Vamos então entender
alguns desses exemplos. Energia cinéticaTodo objeto que possui velocidade tem condições de realizar força, logo pode realizar trabalho. Assim, todo corpo em movimento possui energia, chamada de energia cinética.
Energia potencialAo colocarmos um corpo qualquer, como uma pedra, em um certo ponto acima do chão, ela adquire uma certa energia. Essa energia é chamada de energia potencial gravitacional. Por outro lado, existe energia potencial em uma mola também, quando ela é comprimida. Essa energia é chamada energia potencial elástica. Assim, a energia potencial pode ser definida como sendo uma energia que pode ser transformada em energia cinética. Em outras palavras, quando um corpo perde energia potencial ele ganha energia cinética. Publicidade
Energia mecânicaUm sistema que possui ambas as energias (cinética e potencial) possui uma energia mecânica. Existem vários exemplos práticos de sua aplicação, como usinas hidrelétricas e montanhas-russas, entre outros.
Fórmula da Energia MecânicaAs fórmulas são importantes para o entendimento físico das situações. Dessa forma, estudaremos aqui as fórmulas da energia mecânica e das energias que a constituem. Em que:
A energia potencial pode ser de qualquer natureza, dependendo apenas do sistema. Essa energia pode ser potencial gravitacional e elástica, apenas gravitacional ou apenas elástica, entre vários outros tipos. Vamos então estudar cada fórmula dessas energias. Energia cinéticaPublicidade Em que:
Energia potencial elásticaEnergia potencial gravitacionalSendo:
São essas energias “parciais” que formam a energia mecânica. Logo, é importante entender quais são as situações onde podemos encaixar cada uma dessas energias. Conservação da Energia MecânicaA conservação da energia mecânica ocorre, exclusivamente, quando existe a transformação de energia cinética em energia potencial, e vice-versa. Em outras palavras, podemos dizer que a energia não pode ser criada e nem destruída, mas sim transformada em outro tipo. Videoaulas sobre Energia MecânicaConservação da energia cinéticaPrimeiramente, o vídeo aborda sobre a conservação da energia mecânica, em seguida fala sobre sua fórmula e por último apresenta alguns exemplos. Energias cinética e potencialAqui podemos ter um pouco mais de conhecimento sobre as energias cinética e a potencial. Energia mecânica e sua aplicação em exercíciosNeste último vídeo, é abordado o conceito primordial da energia mecânica e sua aplicação em exercícios de vestibular. Essa energia pode ser utilizada em muitas situações, como já foi visto. Por exemplo, sem a ela seria impossível obter energia elétrica a partir de uma hidrelétrica. Portanto, o entendimento desse conteúdo é importante. ReferênciasFísica para o ensino médio, vol. 1: mecânica – Kazuhito Yamamoto; As faces da física – Wilson Carron. Por Guilherme Santana da SilvaGraduado no curso de Física pela Universidade Estadual de Maringá. Professor assistente em um colégio de ensino médio e preparatório para os vestibulares. Nas horas vagas se dedica à vida religiosa, praticar mountain bike, tocar bateria, dar atenção à família e cuidar de suas duas gatinhas Penélope e Mel. Como referenciar este conteúdo Santana, Guilherme. Energia mecânica. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/energia-mecanica. Acesso em: 08 de November de 2022. 1. O conceito de energia foi de suma importância para o desenvolvimento da ciência, em particular da física. Sendo assim, podemos dizer que o princípio da conservação da energia mecânica diz que: a) nada se perde, nada se cria, tudo se transforma De acordo com o princípio da conservação da energia mecânica, a energia total de um sistema isolado é sempre constante. RESPOSTA: c) 2. [UNESP] A figura ilustra um brinquedo oferecido por alguns parques, conhecido por tirolesa, no qual uma pessoa desce de determinada altura segurando-se em uma roldana apoiada numa corda tensionada. Em determinado ponto do percurso, a pessoa se solta e cai na água de um lago. Considere que uma pessoa de 50 kg parta do repouso no ponto A e desça até o ponto B segurando-se na roldana, e que nesse trajeto tenha havido perda de 36% da energia mecânica do sistema, devido ao atrito entre a roldana e a corda. No ponto B ela se solta, atingindo o ponto C na superfície da água. Em seu movimento, o centro de massa da pessoa sofre o desnível vertical de 5 m mostrado na figura. Desprezando a resistência do ar e a massa da roldana, e adotando g = 10 m/s2 , pode-se afirmar que a pessoa atinge o ponto C com uma velocidade, em m/s, de módulo igual a: a) 8 b) 10 c) 6 d) 12 e) 4 Se houve dissipação de 36% da energia mecânica do sistema, então a energia mecânica final (cinética) é igual a 64% da energia mecânica inicial (potencial gravitacional). EMECÂNICA FINAL = (0,64)EMECÂNICA INICIAL (m.V²)/2 = (0,64)m.g.h v² = (2.0,64.10.5)½ v = (64)½ v = 8 m/s RESPOSTA: a) Como a energia potencial gravitacional é transformada em energia cinética?A energia potencial gravitacional de um objeto, que é diretamente proporcional ao produto da sua massa, da aceleração da gravidade (g) e da sua distância vertical em relação a um ponto de referência, se transforma em energia cinética do objeto, que está associada ao seu movimento.
Quando a energia potencial gravitacional diminui?Então, em questões em que a Energia Cinética aumenta, isso implica que, necessariamente, a Energia Potencial Gravitacional diminui. Isso vai acontecer quando tivermos o chamado movimento espontâneo. O contrário de um movimento espontâneo é o chamado movimento forçado.
Quando a energia cinética aumenta a energia potencial diminui?Conservação da energia mecânica:
À medida que sua energia potencial aumenta, em função da altura em relação ao solo, sua energia cinética diminui. Depois de atingir a altura máxima, quando possui energia potencial máxima e velocidade nula, ele começa a cair.
É possível transformar a energia potencial em energia cinética?Quando um menino segura uma bola, a energia desta bola está relacionada a altura dela a partir do chão. Se o menino solta a bola, esta energia potencial é transformada em energia cinética (representada pelo movimento da bola).
|