A energia mecânica é conservada em situações em que
apenas forças conservadoras estão agindo no sistema. Aqui está um colapso:
O que é energia mecânica? Energia mecânica é a soma da energia potencial (PE) e
energia cinética (ke) .
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energia potencial é a energia armazenada devido à posição ou configuração de um objeto (por exemplo, energia potencial gravitacional, energia potencial elástica).
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energia cinética é a energia do movimento, dependente da massa e velocidade de um objeto.
forças conservadoras são forças que não dependem do caminho tomado, apenas das posições iniciais e finais. Exemplos incluem:
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Gravidade: O trabalho realizado pela gravidade em um objeto que se move do ponto A ao ponto B é o mesmo, independentemente do caminho seguido.
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forças elásticas: O trabalho realizado por um alongamento ou compactação da mola é independente do caminho seguido.
Forças não conservadoras são forças que dependem do caminho tomado. Eles geralmente dissipam a energia como calor ou som. 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 pela resistência do ar depende da forma, velocidade e distância do objeto percorrida.
situações em que a energia mecânica é conservada: *
Uma bola caindo livremente no vácuo: Somente a gravidade atua na bola, e a gravidade é conservadora. À medida que a bola cai, sua energia potencial diminui e sua energia cinética aumenta, mas sua soma (energia mecânica) permanece constante.
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um pêndulo simples balançando no vácuo: Gravidade e a tensão na corda são forças conservadoras. À medida que o pêndulo oscila, troca energia potencial por energia cinética e vice -versa, mas a energia mecânica total permanece constante.
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Uma massa ligada a uma mola ideal que se move em uma superfície sem atrito: A força elástica da primavera é conservadora. A massa oscila, a troca de energia potencial por energia cinética, mas a energia mecânica total permanece a mesma.
situações em que a energia mecânica não é conservada: *
uma frenagem de carro para parar: O atrito entre os freios e as rodas converte energia mecânica em calor, causando uma perda de energia mecânica.
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Uma bola saltando em uma superfície: A colisão com a superfície não é perfeitamente elástica. Alguma energia é perdida como calor e som, levando a uma diminuição da energia mecânica a cada salto.
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Um foguete lançado no espaço: O motor do foguete funciona no foguete, adicionando energia ao sistema. Este trabalho vem da queima de combustível, que é um processo não conservador.
Em resumo, a energia mecânica é conservada em sistemas fechados, onde apenas a Lei das Forças Conservadoras. No entanto, no mundo real, as forças não conservadoras estão frequentemente presentes, levando à dissipação de energia e uma diminuição da energia mecânica.
