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O conceito de energia foi fundamental para o crescimento da ciência, em particular, da física. Sabemos que é possível transformar qualquer tipo de energia em outra, porém, é impossível “criar” ou “gastar” energia em sentido literal. É possível também transferir energia de um corpo para outro, como por exemplo, o Sol nos transfere parte de sua energia sob a forma de luz.
O princípio geral da conservação de energia diz que a energia total de um sistema isolado é sempre constante. Quando mencionamos a palavra isolado, estamos querendo dizer que o sistema não interage com outros sistemas, pois interações entre sistemas costumam ser efetuadas por meio de troca de energia entre eles.
A energia mecânica de um sistema no qual agem somente forças conservativas (forças que não modificam a energia mecânica do sistema) não se altera com o passar do tempo. Nesse caso, podemos dizer que a soma das energias cinética e potencial é constante seja qual for o intervalo de tempo.
Sendo assim, matematicamente, temos:
E=EC1+EP1=EC2+EP2 =constante
Em que:
E⟹energia mecânica
EC⟹energia cinética
EP⟹energia potencial
Vamos considerar a ilustração acima, em que temos um bloco deslizando sobre uma superfície curva. Caso não haja atrito entre o bloco e a superfície, podemos determinar a velocidade do bloco em qualquer ponto da trajetória, desde que saibamos a referente altura h do bloco em relação ao solo e a velocidade inicial do bloco.
De acordo com o princípio da conservação da energia mecânica, a soma das energias potencial gravitacional e cinética será, nesta situação, sempre constante.
Imaginando que a energia potencial no solo seja zero e o ponto inicial em h1, então o bloco possui energia potencial dada por Ep1 = Epgravitacional = m.g.h1 e energia cinética m.v12/2. A energia mecânica total é a soma dessas duas parcelas.
No ponto h2, a energia mecânica total também será E, mas com a energia potencial gravitacional e energia cinética diferente das iniciais. Apesar das