ENERGIA MECÂNICA

Energia Mecânica Energia é a capacidade de executar um trabalho.

A energia mecânica é aquela que acontece devido ao movimento dos corpos ou armazenada nos sistemas físicos.

Dentre as diversas energias conhecidas, as que veremos no estudo de dinâmica são:

Energia Cinética; Energia Potencial Gravitacional; Energia Potencial Elástica;

FÓRMULAS Energia Cinética:

Energia Potencial Gravitacional:

Energia GravitacionalElástica:

Energia Cinética É a energia ligada ao movimento dos corpos. Resulta da transferência de energia do sistema que põe o corpo em movimento. Na natureza nada se perde tudo se transforma! A energia é um exemplo disso. Ao perder energia cinética um objeto estará transformando essa perda em outro tipo de energia. Podemos então definir a energia mecânica como a soma das energias atuantes num sistema, da seguinte forma:

Emec = Ec + Ep

Onde: Emec = Energia Mecânica Ec = Energia Cinética Ep = Energia Potencial

A energia mecânica e um sistema são pontuais, ou seja, em cada ponto analisaremos as energias presentes.

EXEMPLO

ENERGIA CINÉTICA

ENERGIA POTENCIAL GRAVITACIONAL

É a energia que corresponde ao trabalho que a força Peso realiza.

É obtido quando consideramos o deslocamento de um corpo na vertical, tendo como origem o nível de referência (solo, chão de uma sala, ...)

Enquanto o corpo cai vai ficando mais rápido, ou seja, ganha Energia Cinética, e como a altura diminui, perde Energia Potencial Gravitacional.

ENERGIA POTENCIAL ELÁSTICA

Corresponde ao trabalho que a força Elástica realiza.

Como a força elástica é uma força variável, seu trabalho é calculado através do cálculo da área do seu gráfico, cuja Lei de Hooke diz ser:

Como a área de um triângulo é dada por:

Então:

CONSERVAÇÃO DE ENERGIA MECÂNICA

A energia mecânica de um corpo é igual a soma das energias potenciais e cinética dele.

Qualquer movimento é realizado através de transformação de energia, por exemplo, quando você corre, transforma a energia química de seu corpo em energia cinética. O mesmo acontece para a conservação de energia mecânica.

ENERGIA POTÊNCIAL GRAVITACIONAL Um corpo de massa 4

kg encontra-se a uma altura de 16 m do solo. Admitindo o solo como nível de referência e supondo g = 10 m/s2, calcular sua energia potencial gravitacional.

RESOLUÇÃO

ENERGIA POTENCIAL ELÁSTICA Uma mola de

constante elástica k = 400 N/m é comprimida de 5 cm. Determinar a sua energia potencial elástica.

RESOLUÇÃO

ENERGIA CINÉTICA Determine a

energia cinética de um móvel de massa 50 kg e velocidade 20 m/s.

ROSOLUÇÃO