A soma da energia potencial cinética e gravitacional em um sistema fechado, geralmente chamado de energia mecânica , permanece constante. Isso é baseado no princípio da conservação de energia mecânica . Aqui está um colapso:

1. Conservação da energia mecânica:

* Este princípio afirma que, na ausência de forças não conservadoras (como atrito ou resistência ao ar), a energia mecânica total de um sistema permanece constante.
* Em outras palavras, a energia pode ser transformada entre formas cinéticas e potenciais de energia, mas a quantidade total permanece a mesma.

2. Como funciona:

* energia cinética (ke) é a energia do movimento, calculada como 1/2 * massa * velocidade^2.
* energia potencial gravitacional (GPE) é a energia armazenada devido à posição de um objeto em um campo gravitacional, calculado como massa * Gravidade * altura.

3. Exemplos:

* uma bola caindo: À medida que a bola cai, seu GPE diminui (a altura diminui), mas o KE aumenta (a velocidade aumenta). A energia mecânica total permanece constante.
* um pêndulo: À medida que o pêndulo oscila, troca energia entre KE e GPE. No ponto mais alto, o GPE é máximo e o ke é mínimo. No ponto mais baixo, o KE é o máximo e o GPE é mínimo. A energia mecânica total permanece constante ao longo do balanço.

4. Forças não conservadoras:

* Quando as forças não conservadoras estão presentes, a energia mecânica não é conservada. Essas forças dissipam a energia como calor, som ou outras formas.
* Exemplo: Uma bola pulando no solo perde parte de sua energia mecânica devido a atrito e resistência ao ar. Essa energia perdida é convertida em calor e som.

5. Pontos importantes:

* Sistema fechado: O princípio da conservação da energia mecânica se aplica apenas a sistemas fechados, onde nenhuma forças externas está agindo.
* energia potencial pode ser formas diferentes: Além da energia potencial gravitacional, existem outras formas como energia potencial elástica (armazenada em uma mola esticada).
* A energia total é conservada: Embora a energia mecânica possa não ser conservada, a energia total do sistema, incluindo todas as formas de energia, é sempre conservada de acordo com a lei da conservação de energia.

em resumo:

A soma da energia potencial cinética e gravitacional em um sistema fechado permanece constante na ausência de forças não conservadoras. A energia é simplesmente transferida entre essas duas formas, garantindo que a energia mecânica total permaneça inalterada.