Topo
pesquisar

Princípio da conservação da energia mecânica

Física

O princípio da conservação da energia mecânica diz que a energia mecânica de um sistema é a soma da energia cinética e da energia potencial.
Um bloco escorregando por uma superfície sem atrito sempre conserva a sua energia mecânica total em qualquer ponto da trajetória
Um bloco escorregando por uma superfície sem atrito sempre conserva a sua energia mecânica total em qualquer ponto da trajetória
PUBLICIDADE

O conceito de energia foi fundamental para o crescimento da ciência, em particular, da física. Sabemos que é possível transformar qualquer tipo de energia em outra, porém, é impossível “criar” ou “gastar” energia em sentido literal. É possível também transferir energia de um corpo para outro, como por exemplo, o Sol nos transfere parte de sua energia sob a forma de luz.

O princípio geral da conservação de energia diz que a energia total de um sistema isolado é sempre constante. Quando mencionamos a palavra isolado, estamos querendo dizer que o sistema não interage com outros sistemas, pois interações entre sistemas costumam ser efetuadas por meio de troca de energia entre eles.

A energia mecânica de um sistema no qual agem somente forças conservativas (forças que não modificam a energia mecânica do sistema) não se altera com o passar do tempo. Nesse caso, podemos dizer que a soma das energias cinética e potencial é constante seja qual for o intervalo de tempo.

Sendo assim, matematicamente, temos:

E=EC1+EP1=EC2+EP2 =constante

Em que:

E⟹energia mecânica

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

EC⟹energia cinética

EP⟹energia potencial

Vamos considerar a ilustração acima, em que temos um bloco deslizando sobre uma superfície curva. Caso não haja atrito entre o bloco e a superfície, podemos determinar a velocidade do bloco em qualquer ponto da trajetória, desde que saibamos a referente altura h do bloco em relação ao solo e a velocidade inicial do bloco.

De acordo com o princípio da conservação da energia mecânica, a soma das energias potencial gravitacional e cinética será, nesta situação, sempre constante.

Imaginando que a energia potencial no solo seja zero e o ponto inicial em h1, então o bloco possui energia potencial dada por Ep1 = Epgravitacional = m.g.h1 e energia cinética m.v12/2. A energia mecânica total é a soma dessas duas parcelas.

No ponto h2, a energia mecânica total também será E, mas com a energia potencial gravitacional e energia cinética diferente das iniciais. Apesar das parcelas serem diferentes, o princípio da conservação da energia mecânica nos assegura que sua soma é sempre a mesma.


Por Domiciano Marques
Graduado em Física

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

SILVA, Domiciano Correa Marques da. "Princípio da conservação da energia mecânica"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-conservacao-energia-mecanica.htm. Acesso em 17 de junho de 2019.

Assista às nossas videoaulas
Lista de Exercícios
Questão 1

O conceito de energia foi de suma importância para o desenvolvimento da ciência, em particular da física. Sendo assim, podemos dizer que o princípio da conservação da energia mecânica diz que:

a) nada se perde, nada se cria, tudo se transforma
b) que a energia pode ser gastada e perdida
c) a energia total de um sistema isolado é constante
d) que a energia jamais pode ser transferida de um corpo a outro
e) a energia cinética de um corpo está relacionada com a força da gravidade

Questão 2

Imagine que você deixa cair (abandonado) um objeto de massa m e de altura de 51,2 metros. Determine a velocidade desse objeto ao tocar o solo.

a) v = 50 m/s
b) v = 40 m/s
c) v = 32 m/s
d) v = 20 m/s
e) v = 10 m/s

Mais Questões
  • SIGA O BRASIL ESCOLA
Brasil Escola