{"id":122122,"date":"2024-07-30T18:00:00","date_gmt":"2024-07-30T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/?p=122122"},"modified":"2024-08-26T14:04:42","modified_gmt":"2024-08-26T17:04:42","slug":"conservacao-de-energia-mecanica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/conservacao-de-energia-mecanica\/","title":{"rendered":"Conserva\u00e7\u00e3o de energia mec\u00e2nica: conceitos e f\u00f3rmulas\u00a0"},"content":{"rendered":"<p>Os estudos f&iacute;sicos consideram que a energia &eacute; uma entidade que n&atilde;o pode ser destru&iacute;da ou gerada, mas transformada, conservada ou dissipada. Conserva&ccedil;&atilde;o de energia mec&acirc;nica &eacute; o nome dado ao processo em que n&atilde;o ocorre nenhuma for&ccedil;a dissipativa em um corpo, ent&atilde;o, o valor de sua energia mec&acirc;nica total &eacute; o mesmo ao longo de todo o per&iacute;odo observado.<p>Para al&eacute;m de um simples postulado f&iacute;sico, esse princ&iacute;pio da mec&acirc;nica &eacute; o fundamento para diversas atividades e equipamentos do dia a dia. Por exemplo, a partir da quantidade de energia potencial gravitacional que est&aacute; armazenada em um corpo de altura h, &eacute; poss&iacute;vel inferir qual velocidade ele poder&aacute; atingir em uma queda livre, entre diversas outras situa&ccedil;&otilde;es que aplicam esse conceito.<\/p><p>Dada a import&acirc;ncia e recorr&ecirc;ncia da conserva&ccedil;&atilde;o da energia mec&acirc;nica para o cotidiano, diversos vestibulares cobram, de maneira espec&iacute;fica, o conhecimento sobre esse princ&iacute;pio, tanto em quest&otilde;es alternativas quanto dissertativas. Para te ajudar na consolida&ccedil;&atilde;o desse conte&uacute;do, o Estrat&eacute;gia Vestibulares preparou este material que resume os principais t&oacute;picos do assunto!<\/p><div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_76 counter-hierarchy ez-toc-counter ez-toc-transparent ez-toc-container-direction\">\n<div class=\"ez-toc-title-container\"><p class=\"ez-toc-title\" style=\"cursor:inherit\">Navegue pelo conte\u00fado<\/p>\n<\/div><nav><ul class='ez-toc-list ez-toc-list-level-1 ' ><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-1\" href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/conservacao-de-energia-mecanica\/#Conservacao-da-energia-mecanica\" >Conserva&ccedil;&atilde;o da energia mec&acirc;nica<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/conservacao-de-energia-mecanica\/#Aplicacoes-do-conceito-de-conservacao-da-energia-mecanica\" >Aplica&ccedil;&otilde;es do conceito de conserva&ccedil;&atilde;o da energia mec&acirc;nica<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-3\" href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/conservacao-de-energia-mecanica\/#Estude-para-o-vestibular-com-o-Estrategia\" >Estude para o vestibular com o Estrat&eacute;gia!<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-conservacao-da-energia-mecanica\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Conservacao-da-energia-mecanica\"><\/span>Conserva&ccedil;&atilde;o da energia mec&acirc;nica<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2><p>O termo conserva&ccedil;&atilde;o faz refer&ecirc;ncia &agrave;quilo que se preserva, para que n&atilde;o se perca ou n&atilde;o se destrua. E &eacute; esse o sentido do princ&iacute;pio de conserva&ccedil;&atilde;o da energia mec&acirc;nica: a energia do corpo &eacute; mantida a mesma, desde que n&atilde;o tenha a a&ccedil;&atilde;o de for&ccedil;as dissipativas sobre ele.&nbsp;<\/p><p>Nesse caso, for&ccedil;as dissipativas s&atilde;o todas aquelas que &ldquo;roubam&rdquo; energia, ou seja,&nbsp; causam perda de energia no corpo quando atuam sobre ele. Um dos maiores exemplos &eacute; a for&ccedil;a de <a href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/atrito-estatico\/\">atrito<\/a>, que acontece quando um corpo se desloca em uma superf&iacute;cie e h&aacute; perda de energia. Nesse caso, ao longo do tempo, a energia total do corpo diminui ao longo do tempo.<\/p><p>Na aus&ecirc;ncia dessas for&ccedil;as dissipativas, o corpo mant&eacute;m-se com uma energia mec&acirc;nica total igual ao longo de todo o per&iacute;odo observado. Essa energia mec&acirc;nica total considera a soma entre a energia potencial e a energia cin&eacute;tica do corpo.<\/p><h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-energia-mecanica-total\">Energia mec&acirc;nica total<\/h3><p>A <a href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/energia-mecanica\/\">energia mec&acirc;nica <\/a>&eacute; um conceito f&iacute;sico que considera a capacidade de um corpo de realizar trabalho. Quando essa energia est&aacute; relacionada ao movimento, &eacute; chamada de energia cin&eacute;tica, que vem do grego &ldquo;<em>kinesis&rdquo;<\/em>, de significado &ldquo;movimento&rdquo;. Por outro lado, em alguns casos, a posi&ccedil;&atilde;o do corpo no espa&ccedil;o faz com que ele tenha uma energia mec&acirc;nica armazenada, que &eacute; a energia potencial.&nbsp;<\/p><p>A energia mec&acirc;nica total de um sistema &eacute; a soma entre a energia potencial e a energia cin&eacute;tica nesse corpo, como mostra a f&oacute;rmula abaixo:<\/p><p class=\"has-text-align-center\">Energia mec&acirc;nica total = energia potencial + energia cin&eacute;tica&nbsp;<\/p><p>Nos casos em que o corpo est&aacute; em repouso, n&atilde;o h&aacute; movimento, ou seja, a velocidade &eacute; nula (V=0). Assim, a energia cin&eacute;tica tamb&eacute;m &eacute; nula e, portanto, a energia mec&acirc;nica do sistema &eacute; decorrente apenas da energia potencial.&nbsp;<\/p><p class=\"has-text-align-center\">Energia mec&acirc;nica total = energia potencial + energia cin&eacute;tica<\/p><p class=\"has-text-align-center\">Energia cin&eacute;tica = m.V<sup>2<\/sup>\/2<\/p><p class=\"has-text-align-center\">&nbsp;Energia mec&acirc;nica total = energia potencial + m.V<sup>2<\/sup>\/2<br>Energia mec&acirc;nica total = energia potencial + m.0<sup>2<\/sup>\/2<br>Energia mec&acirc;nica total = energia potencial + 0<br>Energia mec&acirc;nica total = energia potencial&nbsp;<\/p><p>A partir do conceito de energia mec&acirc;nica total, &eacute; definido que&nbsp; a conserva&ccedil;&atilde;o da energia mec&acirc;nica acontece quando a soma das energias cin&eacute;tica e potencial &eacute; igual em todo o trajeto, ao longo de todo o tempo.&nbsp;<\/p><p>Por exemplo, um corpo de massa 10kg que est&aacute; parado sobre uma ladeira com 10 metros de altura, sofre influ&ecirc;ncia da gravidade g = 10m\/s<sup>2<\/sup> e, assim, armazena <a href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/energia-gravitacional\/\" target=\"_blank\">energia potencial gravitacional <\/a>(E<sub>Pgrav<\/sub>), que &eacute; mensurada pela f&oacute;rmula E<sub>Pgrav <\/sub>= m.g.h &rarr; E<sub>Pgrav<\/sub> = 10.10.10 = 1000 J.&nbsp;<\/p><p>Como demonstrado acima, como o corpo est&aacute; em repouso, sua energia cin&eacute;tica &eacute; nula, de forma que a energia potencial (1000 J) &eacute; a energia mec&acirc;nica total nesse objeto.<\/p><p>Ent&atilde;o, se a entidade f&iacute;sica entrar em movimento, sua energia potencial ser&aacute; convertida em movimento, ou seja, em energia cin&eacute;tica. A quest&atilde;o &eacute; que, quando h&aacute; conserva&ccedil;&atilde;o de energia mec&acirc;nica, n&atilde;o importa quais movimentos sejam realizados, a soma entre energia cin&eacute;tica e potencial ser&aacute; sempre de 1000 J.<\/p><h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-aplicacoes-do-conceito-de-conservacao-da-energia-mecanica\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Aplicacoes-do-conceito-de-conservacao-da-energia-mecanica\"><\/span>Aplica&ccedil;&otilde;es do conceito de conserva&ccedil;&atilde;o da energia mec&acirc;nica<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2><p>H&aacute; duas energias potenciais mais comuns no cotidiano:<\/p><ul class=\"wp-block-list\">\n<li>A energia potencial gravitacional, que relaciona-se com a possibilidade de movimenta&ccedil;&atilde;o a partir da acelera&ccedil;&atilde;o da gravidade, considerando que o corpo est&aacute; a uma altura h qualquer do solo; e&nbsp;<\/li>\n\n\n\n<li>A energia potencial el&aacute;stica, quando um corpo est&aacute; preso a um material el&aacute;stico e esse sistema armazena uma quantidade energia potencial a partir da possibilidade de movimenta&ccedil;&atilde;o dessa mola ou el&aacute;stico.<\/li>\n<\/ul><p>Um exemplo de aplica&ccedil;&atilde;o do princ&iacute;pio da conserva&ccedil;&atilde;o de energia mec&acirc;nica s&atilde;o as rodas gigantes, considerando situa&ccedil;&otilde;es ideais em que for&ccedil;as dissipativas n&atilde;o ajam sobre o sistema. Ent&atilde;o, toda vez que a roda encontra-se no ponto mais alto da trajet&oacute;ria, sua energia potencial gravitacional &eacute; m&aacute;xima e corresponde &agrave; energia mec&acirc;nica total.&nbsp;<\/p><p>Da mesma forma, as montanhas-russas adquirem energia potencial gravitacional no topo de sua trajet&oacute;ria e, &agrave; medida que descem as grandes quedas de seus trilhos, sofrem transforma&ccedil;&atilde;o em energia cin&eacute;tica, que gera movimentos r&aacute;pidos.<\/p><p>Outro exemplo seria um estilingue, ferramenta que permite o lan&ccedil;amento de pedras para atingir um alvo, a partir de um material estic&aacute;vel. Nesses casos, a energia potencial el&aacute;stica gerada a partir da deforma&ccedil;&atilde;o do material el&aacute;stico gera energia cin&eacute;tica para a movimenta&ccedil;&atilde;o da pedra.<\/p><p>Diversos outros sistemas do dia a dia utilizam a conserva&ccedil;&atilde;o da energia mec&acirc;nica como princ&iacute;pio para seu funcionamento, inclusive os <a href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/materias\/fisica\/pendulos\/\" target=\"_blank\">p&ecirc;ndulos <\/a>de rel&oacute;gios, que movimentam-se conforme esses pressupostos.&nbsp;<\/p><h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-estude-para-o-vestibular-com-o-estrategia\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Estude-para-o-vestibular-com-o-Estrategia\"><\/span>Estude para o vestibular com o Estrat&eacute;gia!<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2><p>Se quiser aprofundar seus conhecimentos em mec&acirc;nica e f&iacute;sica em geral, acompanhe o canal do YouTube do Estrat&eacute;gia Vestibulares. Diversas aulas s&atilde;o postadas como introdu&ccedil;&atilde;o, explica&ccedil;&atilde;o ou revis&atilde;o de conte&uacute;dos essenciais para os principais vestibulares nacionais.&nbsp;<\/p><figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<div class=\"cs-embed cs-embed-responsive\"><iframe title=\"T&oacute;picos de Mec&acirc;nica - F&iacute;sica para ENEM e Vestibulares: Prof. Henrique Goulart\" width=\"1200\" height=\"675\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/g1Dmk_csyDs?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe><\/div>\n<\/div><\/figure><p>Gostou do conte&uacute;do? Tenha acesso a diversos resumos e explica&ccedil;&otilde;es did&aacute;ticas sobre as principais f&oacute;rmulas de f&iacute;sica, qu&iacute;mica, matem&aacute;tica, al&eacute;m de um vasto material de todas as disciplinas importantes para os vestibulares. Tudo isso est&aacute; dispon&iacute;vel nos cursos da Coruja, em PDFs ou aulas. Conhe&ccedil;a mais agora mesmo!<\/p><p>\n\n\n\n\n\n<a id=\"cta\" class=\"cta-imagem\" href=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/cursos\/\" target=\"blank\">\n                <img decoding=\"async\" width=\"100%\" src=\"https:\/\/vestibulares.estrategia.com\/portal\/wp-content\/uploads\/2021\/12\/EV4.jpg\" alt=\"CTA - Estrat\u00e9gia Vestibulares 4\" title=\"CTA - Estrat\u00e9gia Vestibulares 4\">\n        <\/a>\n\n\n<\/p><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Os estudos f&iacute;sicos consideram que a energia &eacute; uma entidade que n&atilde;o pode ser destru&iacute;da ou gerada, 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