A conservação da energia mecânica I
A energia cinética e a energia potencial gravitacional são duas formas possíveis nas quais a energia mecânica pode se apresentar. Mas o que é a energia mecânica?
Para entender o que esta nova forma de energia é, vamos considerar o movimento de uma pedra que cai, no vácuo. À medida que a pedra cai, sua energia cinética aumenta, porque sua velocidade aumenta. Já sua energia potencial gravitacional diminui, porque a altura da pedra, em relação ao solo, diminui.
Mas apesar destas duas formas de energia variarem continuamente à medida que a pedra cai, existe algo que permanece sempre constante: é a soma da energia cinética com a energia potencial gravitacional.
Esta soma é chamada de energia mecânica do sistema, e é representada pela letra E.
Vamos examinar melhor esta situação, considerando que A e B são duas posições quaisquer pelas quais a pedra de massa m passa enquanto cai, sendo que nestes pontos sua velocidade é va e vb .
Podemos dizer então que a energia cinética da pedra nestes pontos é, respectivamente, e .
No ponto A, situado a uma altura zA a energia potencial gravitacional é igual a mgzA, sendo igual a mgzB no ponto B da trajetória da pedra.
Enquanto a pedra cai, ocorre um aumento na energia cinética que é provocado pelo trabalho que a força da gravidade realiza:
Por outro lado, este trabalho também é responsável pela diminuição da energia potencial gravitacional da pedra enquanto ela cai, ou seja:
O que obtemos se igualarmos estas duas últimas equações? Clique aqui para saber.
Conheça um exemplo do dia-a-dia, onde podemos ver a conservação de energia.