o energia mecânica É a capacidade de um corpo produzir uma certa quantidade de trabalho através da alteração de sua posição ou de sua velocidade.
A referida capacidade é geralmente entendida como a soma de três formas de energia: energia cinética, energia elástica e energia potencial, a saber:
- Energia cinética. É a energia que diz respeito ao movimento dos corpos.
- Energia potencial. Este é o nome dado à quantidade de energia armazenada em um corpo de acordo com sua posição e configuração.
- energia elástica. É intrínseco à capacidade de elasticidade (perder e recuperar sua forma original diante de um estímulo externo) dos corpos.
Então o fórmula básica cálculo da energia mecânica, considerando apenas as forças conservativas de um corpo:
Emec = Ec + Ee + Ep
Já para casos de sistemas de partículas, é conveniente atender a outras considerações matemáticas, pois neles não há conservação de energia mecânica.
Em termos gerais, a energia mecânica é utilizada para realizar inúmeros trabalhos industriais ou logísticos, razão pela qual está presente em quase todas as áreas da vida onde há movimento.
É também o princípio que rege outras formas de energia, como:
- Energia hidraulica. Consiste em aproveitar quedas d’água para transformar energia potencial em outras formas de energia.
- Energia eólica. Obtido aproveitando a energia potencial do vento para realizar outras obras.
- energia da água do mar. Um tipo de energia cinética utilizável, contida nas ondas e no movimento das marés.
Exemplos de energia mecânica
- Usinas hidrelétricas. Localizadas nas grandes cachoeiras ou quedas de rios, que garantem um fluxo constante de água em movimento, as hidrelétricas geram eletricidade a partir da energia mecânica contida no impacto da água nas turbinas.
- O movimento das molas. Ao serem comprimidas, as molas acumulam energia elástica e energia potencial, que ao serem liberadas se transformam em energia cinética, pois a mola é imediatamente acionada. Todas essas formas de energia são exemplos de energia mecânica.
- deslizar para baixo um slide. Este jogo infantil permite converter energia potencial gravitacional (da gravidade e acumulada em seu próprio corpo) em energia cinética ao deslizar pela superfície.
- Puxe um estilingue O clássico estilingue chinês ou de borracha, no qual um garfo em forma de Y é usado junto com um elástico para lançar projéteis, é um bom exemplo de energia mecânica: a energia elástica do elástico se acumula quando é apertada e depois é transformada em energia cinética energia que está impressa na pedra lançada pelo ar.
- ligue um liquidificador. Este aparelho, como um misturador ou um barbeador, usa energia elétrica da tomada para conduzir a energia cinética de suas lâminas ou arestas de corte por meio de um motor.
- enrolar um brinquedo. Os primeiros brinquedos de corda funcionavam com o acúmulo de energia elástica da lata ou molas internas, cuja liberação empurra o brinquedo para frente (energia cinética).
- O mecanismo do relógio de agulha. Os relógios funcionam com base em um conjunto de engrenagens que transmitem eletricidade das baterias para o sistema dos diferentes ponteiros, que interagem entre si de maneira coordenada e transmitem o movimento (energia cinética) do ponteiro dos segundos para o ponteiro dos minutos. e deste último ao seu tempo por horário.
- A pedalada da bicicleta. As bicicletas funcionam com base na transmissão da energia cinética das pernas do ciclista (e, portanto, sua força capaz de vencer a resistência do sistema) para as rodas do veículo, aumentando ou diminuindo a energia mecânica devido à energia potencial do veículo. bicicleta, dependendo se está descendo ou subindo.
- Empurrar um móvel de um lugar para outro. Para colocar um objeto pesado em movimento, devemos reunir nossa força e, vencendo a força de atrito, transmitir a ele nossa energia cinética para que ele se mova conosco.
- tirar água de um poço. Este trabalho é realizado por meio de uma roldana e da nossa força, que transmite a energia cinética de girar a manivela da roldana para as cordas dentro dela e permite elevar o peso do balde cheio de água. É claro que se soltarmos a alça, a gravidade causará um efeito idêntico, mas na direção oposta e o balde voltará para o poço.
- Liberar água de uma represa. A energia potencial da água represada, proveniente de sua massa e volume, é transformada em energia cinética quando as comportas da represa se abrem e as águas correm seguindo seu curso.
- Um corpo humano correndo. A energia química contida nos alimentos e a glicose deles extraída servem de combustível para o corpo humano realizar suas diversas tarefas, tanto físicas quanto bioquímicas. Um corpo humano correndo, por exemplo, é a evidência da transformação dessa energia química em força muscular e, posteriormente, em energia cinética, à medida que ganhamos movimento. Essa energia é perceptível quando tentamos frear, e devemos resistir à “inveja” que nos levará a continuar a trajetória.
- Levante a carga com uma polia. Este princípio é utilizado com muita frequência no setor da construção. Consiste em puxar uma corda, aplicando força com o próprio peso, para converter essa energia potencial em energia cinética que puxa o peso para cima, onde alguém possa recebê-lo. No caso de um sistema de polias mais complexo, o peso do objeto pode ser distribuído por todo o sistema e assim minimizar a força inicial necessária.
- turbinas a gás. Muitas turbinas são mobilizadas por um gás em expansão (resultado do aumento da sua temperatura), o que supõe o arranque da energia cinética que será, por sua vez, convertida em energia elétrica utilizável.
- os moinhos de vento. Esses dispositivos convertem a energia cinética do vento, que empurra suas pás, em outras formas de energia mecânica que movimentam a roda e acionam a engrenagem que tritura os grãos em seu interior.
Outros tipos de energia
| Energia potencial | Energia hidraulica |
| Energia hidroelétrica | Energia interna |
| Energia elétrica | Energia térmica |
| Energia química | Energia solar |
| Energia eólica | Energia nuclear |
| Energia cinética | energia sonora |
| energia calórica | Energia mecânica |
| Energia geotérmica |