Energia cinética

Energia mecânica

Energia mecânica

Energia mecânica pode ser definida como a capacidade de produzir um trabalho mecânico que um corpo possui devido a causas de origem mecânica, como sua posição ou sua velocidade. Existem duas formas de energia mecânica que são energia cinética e energia potencial.

A energia mecânica de um corpo é a soma de sua energia cinética e sua energia potencial. A energia mecânica pode ser parcialmente transformada em outros tipos de energia, como energia elétrica (em um ventilador), e pode ser obtida pela transformação de outras energias, como energia química (em uma pessoa que anda).

A energia cinética de um corpo está associada a suas velocidades, lineares e angulares, e sua massa). Na verdade, a energia cinética é a energia que você está usando em um determinado momento. Energia potencial, como a própria palavra indica, é a energia que você pode potencialmente obter. Por exemplo, se segurarmos uma bola com a mão, ela tem a energia potencial equivalente à energia cinética que ela teria se a deixássemos ir. Se liberarmos a bola e cairmos, ela começará a adquirir velocidade e, portanto, energia cinética. À medida que a energia cinética aumenta, a energia potencial diminui. Nesse caso, a energia mecânica sempre permanece constante.

Conversão de energia mecânica

Atualmente, muitos dispositivos e máquinas tecnológicas convertem energia mecânica em outras formas de energia ou vice-versa. Destes dispositivos, destacamos as seguintes categorias:

  • Um motor elétrico converte energia elétrica em energia mecânica. Ao fornecer corrente elétrica ao motor, obtemos um movimento mecânico, a rotação de um eixo. Este eixo, sendo um elemento com uma certa massa e velocidade (velocidade angular), possui energia cinética e, portanto, energia mecânica.
  • Um gerador converte energia mecânica em energia elétrica. É o mesmo caso do motor elétrico, mas na direção oposta.
  • Uma usina hidrelétrica converte a energia mecânica da água em uma barragem de armazenamento em energia elétrica. Antes de abrir os portões, toda a água acumulada atrás do portão tem energia potencial. Ao abrir o portão, a água sai sob pressão com certa velocidade, portanto, torna-se energia cinética. A água de saída interage com uma turbina que será responsável pela conversão da energia cinética em energia elétrica. É o que chamamos de energia hidráulica.
  • Um motor de combustão interna é um motor térmico que obtém energia mecânica da energia química pela queima de combustível (diesel, gasolina, etc.). No caso de um carro, essa energia mecânica é usada para viajar. No caso de uma usina termelétrica, ela é usada.
  • Um motor a vapor converte a energia térmica do vapor em energia mecânica. Neste caso, você também pode analisar como o vapor é obtido. Para converter água em vapor, você precisa de energia térmica, essa energia pode ser obtida de várias maneiras, por energia solar térmica (incomum nesses casos) ou com a combustão de combustíveis fósseis como o carvão, por exemplo.
  • Uma turbina converte a energia cinética de um fluxo de gás ou líquido em energia mecânica. Como dissemos no caso da energia hidráulica.

Distinção de outros tipos de energia com energia mecânica

A classificação da energia em diferentes tipos freqüentemente segue os limites dos campos de estudo nas ciências naturais.

A energia química é o tipo de energia potencial armazenada em ligações químicas e é estudada em química. Um exemplo é a pólvora. Fornecer um pouco de calor à pólvora produz uma reação química exotérmica, isto é, com a liberação de energia para o exterior.

 

Energia nuclear é energia armazenada nas interações entre partículas no núcleo atômico e é estudada em física nuclear.

A energia eletromagnética está na forma de cargas elétricas, campos magnéticos e fótons. É estudado em eletromagnetismo.

Diversas formas de energia na mecânica quântica; por exemplo, os níveis de energia dos elétrons em um átomo.

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Última revisão: 22 de agosto de 2018

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