A energia é necessária para fazer qualquer forma de trabalho. A energia mecânica total de um sistema é a soma da energia cinética do sistema e da sua energia potencial. A seguir são apresentados 22 exemplos de energia mecânica.
Lei de Conservação de Energia
A energia não pode ser criada nem destruída. Ela só pode ser convertida de uma forma para outra. A quantidade total de energia no Universo assim permanece constante.
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Uma forma de energia ou outra é necessária para fazer trabalho. Esta energia pode ser por causa da posição do sistema, ou de um objeto, e é conhecida como energia potencial. Enquanto que a energia cinética é a energia que um sistema, ou um corpo possui, devido ao seu movimento relativo. A energia total do sistema é a soma do seu potencial e da energia cinética que é conhecida como energia mecânica do sistema.
Os planetas que giram à volta do sol, os átomos que giram à volta do núcleo, uma bola de futebol que se move ou mesmo um peixe que nada são alguns dos exemplos de sistemas que possuem energia mecânica.
A energia mecânica pode ser usada para fazer trabalho. A seguir neste artigo são explicações de alguns exemplos de como a energia mecânica pode ser convertida para outras formas de energia, assim como outras formas de energia são convertidas em energia mecânica para fazer trabalho.
Exemplos de energia mecânica
Uma bola colocada sobre uma mesa
Quando uma bola é colocada sobre uma mesa, ela está em repouso. Ela terá energia potencial devido à altura da bola a partir do chão. Agora, se a bola cair da mesa, a energia potencial começará a se converter em energia cinética. Sua soma, entretanto, permanecerá constante e será a energia mecânica total do sistema. Pouco antes da bola tocar o chão abaixo, a energia potencial total do sistema será reduzida a zero e terá apenas energia cinética.
Istalacao hidrelétrica
Uma usina hidrelétrica é um exemplo de conversão de energia mecânica em energia elétrica. A energia mecânica da água que cai de uma cachoeira é utilizada para girar as turbinas que estão presentes no fundo de uma cachoeira. A rotação destas turbinas é utilizada para gerar electricidade.
Motor a Vapor
Motor a Vapor que é energia térmica. Esta energia térmica é convertida em energia mecânica que é utilizada para fazer funcionar as locomotivas. É um exemplo de conversão de energia térmica em energia mecânica.
Motor de combustão interna
Em um motor de combustão interna, a energia química é convertida em energia mecânica. Esta conversão é conseguida através da queima de combustível. A energia mecânica é então utilizada para colocar o veículo em movimento.
Moinhos de vento
Moinhos de vento são utilizados na geração de electricidade. A energia cinética dos ventos faz com que as lâminas girem. Os moinhos de vento convertem esta energia cinética dos ventos em energia eléctrica.
Uma pistola de dardos
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Uma pistola de dardos pode armazenar energia mecânica sob a forma de energia elástica. A pistola de dardos tem uma mola que pode armazenar a energia elástica quando está em posição comprimida. Esta energia, quando a mola relaxa, faz com que o dardo se mova. Assim convertendo a energia elástica da mola em energia cinética do dardo em movimento.
A Bullet Strike
A bala em movimento tem energia cinética. Uma parte desta energia cinética é convertida em energia térmica e esta é a razão pela qual os alvos ficam quentes quando uma bala os atinge.
Um jogo de bilhar
Ao jogar bilhar, a energia mecânica do bastão é transferida para a bola de bilhar. Isto faz com que a bola de bilhar se mova e cubra alguma distância antes de descansar.
Um motor eléctrico
Um motor eléctrico é utilizado para converter a energia eléctrica numa forma utilizável de energia mecânica. Este processo é exactamente o oposto ao de um gerador. Tal motor é utilizado num ventilador.
Motores eléctricos
Energia eléctrica é utilizada em motores onde é convertida em energia mecânica. Esta energia mecânica é na forma de energia cinética de uma locomotiva ou de um veículo em movimento.
Alguns outros exemplos de conservação de energia mecânica são:
■ Uma seta libertada de um arco
■ Água libertada de uma barragem
■ Soltar uma mola depois de a comprimir
■ Soltar um elástico que foi esticado
■ Uma bola de bowling a bater em pinos de bowling
■ Um pêndulo oscilante
■ Um objecto deslizante ou um objecto rolante a descansar
Nos exemplos em que a energia mecânica é armazenada, é armazenada sob a forma de energia potencial. Há também casos em que um corpo tem ambos os tipos de energia simultaneamente. Como um satélite que está orbitando a Terra terá energia potencial devido à sua posição a partir da superfície da Terra, bem como energia cinética devido ao seu movimento relativo em relação ao planeta.
