A energia mecânica de um sistema é a soma da energia cinética (\( E_c \)) e da energia potencial (\( E_p \)). Em muitos casos, a energia mecânica de um sistema se conserva, ou seja, a soma da energia cinética e da energia potencial permanece constante ao longo do tempo, desde que não haja perdas de energia, como atrito ou outras forças dissipativas.
A conservação da energia mecânica é um dos princípios mais importantes da física e pode ser expressa pela seguinte equação:
Fórmula da Conservação da Energia Mecânica:
\[
E_c + E_p = \text{constante}
\]
Ou seja, a soma da energia cinética e da energia potencial em qualquer ponto do movimento será sempre a mesma, desde que as únicas forças que atuam no sistema sejam conservativas (como a força gravitacional).
Como chegamos nesta fórmula?
Considerando um sistema isolado (sem troca de energia com o ambiente), a energia total de um corpo é dada pela soma da energia cinética e da energia potencial. Durante o movimento, a energia do sistema pode ser trocada entre as formas de energia cinética e potencial, mas a energia total permanece constante, se não houver forças dissipativas.
Por exemplo, em um objeto que cai, à medida que ele desce, sua energia potencial vai sendo convertida em energia cinética. Quando ele chega no solo, toda a energia potencial foi convertida em energia cinética (idealmente, sem perdas). Neste caso, a energia mecânica total se conserva.
Exemplo de Conservação da Energia Mecânica
Considere um objeto de 2 kg que está em uma altura de 10 metros. Ele é deixado cair, e no momento em que ele chega ao solo, qual será sua velocidade?
Tabela Resumo
| Grandeza | Fórmula |
|---|---|
| Conservação da Energia Mecânica | \( E_c + E_p = \text{constante} \) |