Energia Mecânica





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Energia Mecânica

energiaAs ciências exatas têm um certo charme que a distingue de todas as outras áreas de estudo: a precisão. Diferente de muitas outras áreas, em que uma situação é sempre relativa,  a matemática, a física, biologia, química e as outras ciências exatas apresentam sempre a certeza que um cálculo só tem dois caminhos de resolução:  estar certo ou errado. Além disso, são inúmeras as formas que essas ciências nos ajudam todos os dias. Tantas vezes que, na maioria delas, nem percebemos sua atuação em nossa vida.

Provavelmente, a física seja uma das ciências que mais se aplica em nosso dias. Cálculos físicos são capazes de explicar a razão da queda de uma maçã até o funcionamento de uma usina nuclear.

Dentre as muitas áreas de pesquisa da física, há a energia mecânica, que se destina a estudar o potencial energético de um corpo, desde que ele esteja sofrendo ação de uma força potencial ou força cinética.

A força potencial abrange várias situações de aplicação, pois são consideradas três forças potenciais: a gravitacional, a elástica e elétrica. Um objeto, quer esteja a uma certa altura do chão, quer esteja sendo deformado e tenha capacidade de voltar ao seu estado de origem ou esteja num campo elétrico, tem energia potencial.

Já a energia cinética é a que todo corpo em movimento obtém. No entanto, essa energia, apesar de também considerar a massa em seus cálculos, realmente é ligada ao fator velocidade. Tanto que na equação usada para a resolução de problemas envolvendo a energia cinética, a velocidade é elevada ao quadrado.
 
O que é Energia Mecânica?
 
Energia mecânica está em nossa vida o tempo todo. Basta parar pra pensar que praticamente tudo no mundo tem altura ou velocidade. Sendo assim, o aprendizado desse conhecimento físico é  algo que não se restringe a profissionais que trabalhem nessa área, mas sim a  todos que têm interesse em conhecer e compreender mais o fenômenos que acontecem em nossas vidas todos os dias.

energia%20mecanicaA energia mecânica é a energia que pode ser transferia para um outro corpo, através de um trabalho. Está caracterizado por ser o resultado da soma de duas energias: a cinética e a potencial, como veremos, mais a frente, na sua fórmula. Isso, na prática, quer dizer que a energia mecânica é a energia resultante de qualquer objeto que tenha energia potencial (gravitacional, elástica ou elétrica) ou estiver em movimento, por adquirir energia cinética.

Um princípio importante para ser lembrando quando tratamos da energia mecânica é a teoria da conservação das massas, de Lavoisier, que diz que em nenhum sistema, físico ou químico é capaz de criar ou eliminar matéria. Em outras palavras, nada se perde, tudo se transforma. Essa foi fundamental para, em 1788, através de estudos de Joseph Lois Lagrange, se estabelecesse o principio da ideia de energia mecânica que temos hoje.

A importância dessa lei para a energia mecânica, e para todos as outros sistemas estudados, vem pelo fato de, em alguns casos, o objeto a ser analisado num problema a ser resolvido poder obter energia cinética e não ter energia potencial, ou vice e versa. Mas, na mesma situação, esse objeto ganha energia potencial e perde sua energia cinética, pela lei da conservação das massas esse sistema terá o mesmo valor da situação passada.

Aplicando isso matematicamente, temos:

   
    Em = Ec + Ep

Em = Energia Mecânica

Ec = Energia Cinética

Ep = Energia Potencial

     A equação usada para energia cinética é constante, diferente da energia potencial. A energia potencial pode apresentar-se como potencial gravitacional, elástica ou elétrica. Cada uma delas apresenta uma equação diferente para seu cálculo.

    A energia cinética apresenta a equação :

Ec = ½ . m . V2

     A energia potencial gravitacional tem a equação:  

Fpg = m. g. h.

    A energia potencial elástica :

Epe = kx2/2

    A energia potencial elétrica :


Epe = K . Q . q /d – K . Q . q /d0


Sendo assim, o cálculo da energia mecânica varia de acordo com o tipo de força que age sobre ela e sua intensidade.

A energia mecânica é uma conquista física, pois possibilita a resolução de vários problemas matemáticos e físicos. Além de ser uma forma de obter vários dados importantes de um sistema, como velocidade, massa altura e outros, dependendo do que for calculado