A energia mecânica total é conservada em um sistema quando
apenas forças conservadoras estão agindo nos objetos dentro do sistema.
Aqui está um colapso:
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Energia mecânica: Essa é a soma da energia potencial (energia armazenada devido à posição ou configuração) e energia cinética (energia do movimento).
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Força conservadora: Uma força que não depende do caminho tomado por um objeto, apenas em suas posições iniciais e finais. Exemplos incluem:
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Gravidade: O trabalho realizado pela gravidade é independente do caminho seguido.
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forças elásticas: A força exercida por uma mola esticada ou comprimida depende apenas de seu deslocamento da posição de equilíbrio.
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Força não conservadora: Uma força que depende do caminho tomado por um objeto. Essas forças dissipam energia como calor, som ou outras formas de energia. Exemplos incluem:
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atrito: O trabalho realizado por atrito depende da distância percorrida.
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Resistência ao ar: O trabalho realizado por resistência do ar depende da velocidade e forma do objeto.
em suma: * Se apenas as forças conservadoras estiverem agindo no sistema, a energia mecânica total permanece constante, mesmo que a energia potencial e a energia cinética possam ser convertidas entre si.
* Se forem presentes forças não conservadoras, a energia mecânica total não for conservada, e algumas delas serão perdidas como calor, som, etc.
Exemplos: *
Uma bola jogada verticalmente para cima: Negligenciando a resistência do ar, apenas a gravidade atua na bola. À medida que a bola sobe, sua energia cinética diminui e sua energia potencial aumenta, mas a energia mecânica total permanece constante.
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um pêndulo balançando: Assumindo atrito insignificante, a única força que atua no pêndulo é a gravidade, o que é conservador. A energia mecânica total do pêndulo (potencial + cinética) permanece constante ao longo de seu balanço.
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uma frenagem de carro: O atrito dos freios é uma força não conservadora. À medida que os freios de carro, sua energia cinética é convertida em calor e som, e sua energia mecânica total diminui.
Nota importante: Em cenários do mundo real, é raro encontrar um sistema com absolutamente nenhuma forças não conservadoras. No entanto, se essas forças forem pequenas o suficiente, o sistema poderá ser aproximado como tendo energia mecânica conservada.