energia cinética e potencial total de um objeto
A energia mecânica total de um objeto é a soma de sua energia cinética e energia potencial.
Aqui está um colapso:
Energia cinética: *
Definição: A energia que um objeto possui devido ao seu movimento.
* Fórmula
: Ke =(1/2) * m * v²
* Ke:energia cinética (medida em joules)
* M:Massa do objeto (medido em quilogramas)
* V:velocidade do objeto (medido em metros por segundo)
*
Exemplo: Um carro em movimento tem energia cinética porque está em movimento. Quanto mais rápido o carro se move, mais energia cinética ele tem.
energia potencial: *
Definição: A energia que um objeto possui devido à sua posição ou configuração.
*
Tipos: *
energia potencial gravitacional: Energia armazenada devido à altura de um objeto acima de um ponto de referência (como o solo). Fórmula:PE =M * G * H
* PE:energia potencial (medida em joules)
* M:Massa do objeto (medido em quilogramas)
* G:Aceleração devido à gravidade (aproximadamente 9,8 m/s²)
* H:Altura acima do ponto de referência (medido em metros)
*
Energia potencial elástica: Energia armazenada em um objeto esticado ou comprimido, como uma mola. Fórmula:PE =(1/2) * K * x²
* PE:energia potencial (medida em joules)
* K:Spring Constant (medida em Newtons por metro)
* x:deslocamento da posição de equilíbrio (medido em metros)
*
Exemplo: Um livro mantido acima do solo possui energia potencial gravitacional por causa de sua posição. Uma mola compactada possui energia potencial elástica porque foi deformada.
Energia mecânica total: *
Definição: A soma da energia cinética e potencial de um objeto.
* Fórmula
: E =ke + pe
*
Nota importante: Em um sistema fechado (sem forças externas que atuam), a energia mecânica total permanece constante, mesmo que as energias cinéticas e potenciais individuais possam mudar. Isso é conhecido como a
Lei de Conservação de Energia Mecânica .
Exemplo: Imagine uma bola jogada no ar.
* No início, a bola possui energia cinética máxima e energia potencial mínima.
* À medida que sobe, diminui a velocidade, perdendo energia cinética e ganhando energia potencial.
* No ponto mais alto, ele para momentaneamente, com energia cinética zero e energia potencial máxima.
* Ao cair, ganha energia cinética e perde energia potencial.
* Quando atinge o solo, possui energia cinética máxima e energia potencial mínima novamente.
Durante o voo, a energia mecânica total (potencial cinética +) permanece constante, assumindo que não há resistência ao ar.
Ao entender os conceitos de energia cinética e potencial e como eles se relacionam com a energia mecânica total, você pode analisar e prever o comportamento dos objetos em movimento.