Energia Mecânica

Explicamos a você o que é a energia mecânica e como essa energia pode ser classificada. Além disso, exemplos e energia mecânica potencial e cinética.

1. Qual é a energia mecânica?

Entendemos por energia mecânica que um corpo ou sistema obtém a raiz da velocidade de seu movimento ou sua posição específica e que é capaz de produzir trabalho mecânico.Em geral, a energia mecânica envolve energia cinética, energia elástica e a energia potencial de um objeto .

A energia mecânica é conservada em campos conservadores e nos quais formam partículas de ação puramente mecânica, permanecendo assim constantes ao longo do tempo., de acordo com a seguinte formulação:

Emec = Ec + Ep + Ee = cte.

Onde está a energia cinética do sistema, seu potencial gravitacional e energia é sua energia elástica potencial? .

Isso não ocorre em sistemas de partículas carregadas de movimento (uma vez que a energia mecânica é transformada em eletromagnética) ou em sistemas termodinâmicos que sofrem alterações de estado (eles a convertem em energia at rmica) ou na mecânica de meios dissipativos contínuos (nos quais a energia se dissipa devido a deformações e geração de calor).

A energia mecânica é freqüentemente usada para executar tarefas específicas ou convertê-la em outras formas de energia, como a energia hidráulica, que tira proveito de a energia potencial da água que cai; a energia, que aproveita a energia cinética do vento, ou a energia das marés, que aproveita a energia cinética das marés.

Veja também: Elasticidade.

1. Tipos de energia mecânica

Existem dois tipos de energia mecânica, como visto. Estes são:

• Energia cinética . Aquilo que é derivado do movimento de objetos ou sistemas, e que tem a ver com sua velocidade e deslocamento. Por exemplo, uma bola em movimento.
• Energia potencial . O que tem a ver com a posição ou forma dos objetos ou sistemas, dos quais depende uma capacidade de trabalho e que, por sua vez, pode ser de dois tipos:
  • Energia potencial gravitacional . O que é devido à ação da gravidade nos corpos, como é o caso de um objeto que cai de uma altura.
  • Energia potencial elástica . Tem a ver com a constituição e a forma do material do objeto, que tende a recuperar sua forma original depois de ter sido submetido a forças que o deformam, como é o caso de uma mola de metal.

1. Exemplos de energia mecânica

Alguns exemplos possíveis de energia mecânica em suas diferentes formas são os seguintes:

• Um carrinho de montanha-russa . No ponto mais alto da subida, o carrinho acumulou energia potencial gravitacional suficiente (devido à altura) para cair livremente um segundo depois e converter tudo em energia cinética (devido ao movimento) e atingir velocidades de vertigem.
• Um moinho de vento A energia cinética do vento dá um impulso que as lâminas do moinho capturam e se transformam em trabalho mecânico: gire a engrenagem que triturará, abaixará, os grãos ou o trigo do agricultor.
• Um pêndulo O exemplo clássico de como a energia potencial gravitacional do peso é convertida em energia cinética para fazê-lo se mover ao longo de seu caminho, conservando energia mecânica total.
• Um trampolim O nadador que pula em uma prancha de mergulho usa seu peso (potencial gravitacional) para deformar o trampolim (potencial elástico) e, ao recuperar sua forma, o empurra para aumentar sua altura (mais potencial gravitacional) do que imediatamente depois converte em energia cinética durante a queda livre na água.

1. Energia mecânica cinética e potencial

Como já foi dito, a energia mecânica pode ser dividida em duas formas: cinética (movimento) e potencial (forma ou posição) .

O primeiro é calculável usando a fórmula simples de Ec = ½ m. v2 e sua unidade de medida no Sistema Internacional serão os Joules (J).

Em vez disso, a energia potencial é sobre a quantidade de energia armazenada no sistema, devido à sua configuração específica ou ao seu posicionamento em relação a um campo gravitacional ou eletromagnético, conforme o caso. Essa energia é capaz de se tornar outras formas de energia, como a própria cinética.