O que é exemplo de energia mecânica – definição

O que é energia mecânica

Na física, energia mecânica (E _mech ) é a energia associada ao movimento e posição de um objeto geralmente em algum campo de força (por exemplo, campo gravitacional). A energia mecânica (e também a energia térmica) pode ser separada em duas categorias, transitória e armazenada. Energia transitória é energia em movimento, isto é, energia sendo transferida de um lugar para outro. Energia armazenada é a energia contida em uma substância ou objeto. A energia mecânica transitória é comumente referida como trabalho . A energia mecânica armazenada existe em uma de duas formas: cinética ou potencial :

• Energia potencial . Energia potencial, U, é definida como a energia armazenada em um objeto sujeito a uma força conservadora. Tipos comuns incluem a energia potencial gravitacional de um objeto que depende de sua massa e sua distância do centro de massa de outro objeto.
• Energia cinética . A energia cinética, K , é definida como a energia armazenada em um objeto por causa de seu movimento. Depende da velocidade de um objeto e é a capacidade de um objeto em movimento de trabalhar em outros objetos quando colide com eles.

Exemplo: Bloco que desliza para baixo em uma inclinação inclinada sem atrito

O bloco de 1 kg inicia uma altura H (digamos 1 m) acima do solo, com energia potencial mgH e energia cinética igual a 0. Desliza para o chão (sem atrito) e chega sem energia potencial e energia cinética K = ½ mv ² . Calcule a velocidade do bloco no chão e sua energia cinética.

E _mech = U + K = const

=> ½ mv ² = mgH

=> v = √2gH = 4,43 m / s

=> K ₂ = ½ x 1 kg x (4,43 m / s) ² = 19,62 kg.m ² .s ^-2 = 19,62 J

Exemplo: Pêndulo

Suponha um pêndulo (bola de massa m suspensa em uma corda de comprimento L que têm puxado para cima de modo a que a bola é uma altura H <G acima do seu ponto mais baixo do arco do seu movimento corda esticada. O pêndulo é submetido ao conservador força gravitacional, onde forças de atrito como o arrasto aéreo e o atrito no pivô são desprezíveis.

Nós o liberamos do descanso. Quão rápido está indo no fundo?

O pêndulo atinge a maior energia cinética e menos energia potencial quando na posição vertical , porque terá a maior velocidade e estará mais próximo da Terra neste ponto. Por outro lado, terá sua energia menos cinética e maior energia potencial nas posições extremas de seu balanço, porque possui velocidade zero e está mais distante da Terra nesses pontos.

Se a amplitude é limitada a pequenas oscilações, o período T de um pêndulo simples, o tempo necessário para um ciclo completo, é:

onde L é o comprimento do pêndulo eg é a aceleração local da gravidade. Para balanços pequenos, o período de oscilação é aproximadamente o mesmo para balanços de tamanhos diferentes. Ou seja,  o período é independente da amplitude .