Aula 2-22: Energia mecânica


A energia mecânica é, resumidamente, a energia cinética somada a energia potencial de um corpo:

$${ E = K + U }$$

$${ }$$

Forças conservativas e dissipativas

Podemos classificar as forças, quanto ao modo que estas realizam trabalho em dois grupos:

 

    • Forças dissipativas: Por definição, uma força dissipativa é aquela cujo trabalho depende da trajetória. Podemos, também, dizer que é a força que dissipa, num sistema, a energia mecânica. São exemplos destas forças:

       

      ◦ Força de atrito

      ◦ Força de arrasto

      Uma borboleta se deslocante em local de ar e um livro sendo arrastado sobre a mesa

 

  • Forças conservativas: por definição, uma força conservativa é aquela cujo trabalho não depende da trajetória, mas apenas do ponto final e inicial deste trajeto. Podemos também dizer que é a força que, quando isolada ou combinada com outras forças também conservativas num dado sistema, nele conservará a energia mecânica. São exemplos destas forças:

    ◦ Força gravitacional

    ◦ Força elástica

    ◦ Empuxo

    ◦ Força eletrostática

    Uma esfera sendo levantada, erguida por diferentes caminhos

 

 

 

Sistemas

Chamamos de sistema, em física, um recorte útil da realidade para fins de cálculos. Quando analisamos o comportamento de um corpo na superfície terrestre, incontáveis forças estão agindo sobre ele, sendo que a esmagadora maioria delas produzem efeitos sobre ele imperceptíveis. Daí, resulta o fato de convir despejarmos essa miríade de forças fora e levarmos em consideração apenas uma parte da realidade, a parte que nos interessa.

Quando executamos esta seleção, pode ser que o nosso sistema abrigue apenas um tipo de força ou, então, dois tipos delas.

 

    • Sistema Conservativo: É o sistema em que só há forças conservativas. Como consequência, neste sistema a energia mecânica se conserva.

         

      Homem pulando de um trampolim

      Animação de um pendulo e a representação da conservação de energia

 

  • Sistema dissipativo: É o sistema em que há forças dissipativas. Como consequência, neste sistema a energia mecânica não é conservada. Com efeito, nestes casos, a energia é transformada em formas mais "sutis" de energia, como energia sonora e térmica.