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A conservação da energia Mecânica - I
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Para entender esta nova forma de energia, 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 diminui em relação ao solo.
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Mas apesar destas grandezas (energia cinética e energia potencial gravitacional) variarem continuamente à medida que a pedra cai, existe algo que permanece sempre constante: a soma destas energias, da energia cinética e da energia potencial gravitacional, ou seja, a energia mecânica.
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Vamos examinar melhor esta situação, considerando que A e B são duas posições quaisquer pelas quais a pedra de massa passa enquanto cai, sendo que nestes pontos a velocidade da pedra é e . 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 GzA, sendo igual a GzB no ponto B da trajetória da pedra.
Observação: A e B podem ser também os pontos em que se inicia e termina a queda da pedra.
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Enquanto a pedra cai, o trabalho que a força da gravidade realiza (WAB ) é igual ao seu aumento de energia cinética da pedra. |
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Este trabalho é também igual à diminuição da energia potencial gravitacional da pedra enquanto ela cai: |
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O que obteremos se igualarmos estas duas últimas equações?
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