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Usina Nuclear Isar, Alemanha

Piscina de combustível nuclear usado

Turbina de uma usina nuclear

O que é energia mecânica?

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

O que é energia mecânica?
  • energia cinética
  • energia potencial

A energia mecânica de um corpo é a soma de sua energia cinética e de sua energia potencial.

Esse tipo de energia pode ser parcialmente transformado em outros tipos de energia, como energia elétrica (em um ventilador), e pode ser obtido através da 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, energia cinética é a energia que você está usando a qualquer momento. Energia potencial, como a própria palavra indica, é a energia que você pode obter potencialmente.

Exemplos de energia mecânica

Por exemplo, se segurarmos uma bola em nossas mãos, ela tem a energia potencial equivalente à energia cinética que teria se a liberássemos. Se soltarmos a bola e ela cair, ela começará a ganhar velocidade e, portanto, energia cinética. À medida que a energia cinética aumenta, a energia potencial diminui. Nesse caso, a energia mecânica é sempre mantida constante.

Hoje, muitos dispositivos e máquinas tecnológicos 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
  • Um gerador converte energia mecânica em energia elétrica. É o mesmo caso do motor elétrico, mas na direção oposta.
  • Conversão de energia potencial em energia cinética. Energia mecânica.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 possui energia potencial. Quando você abre o portão, a água sai sob pressão a uma certa velocidade; portanto, é convertida em energia cinética. A água que sai interage com uma turbina encarregada de converter a energia cinética em energia elétrica. É o que chamamos de energia hidráulica.
  • Um motor de combustão interna é um motor térmico que extrai energia mecânica da energia química queimando combustível (diesel, gasolina, etc.). No caso de um carro, essa energia mecânica é usada para se mover. No caso de uma usina termelétrica, ela é usada.
  • Um motor a vapor converte a energia térmica do vapor em energia mecânica. Nesse caso, você também pode analisar como o vapor é obtido. Para converter água em vapor, é necessária energia térmica, que pode ser obtida de várias maneiras, por energia solar térmica (incomum nesses casos) ou queimando combustíveis fósseis, como carvão, por exemplo.
  • Uma turbina converte a energia cinética de um fluxo de gás ou líquido em energia mecânica. Como comentamos no caso da energia hidráulica.

Distinção de outros tipos de energia com energia mecânica

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

Energia química é o tipo de energia potencial armazenada em ligações químicas e é estudada em química. Um exemplo é a pólvora. Ao fornecer um pouco de calor ao pó, ocorre uma reação química exotérmica, isto é, com a liberação de energia para o exterior.

Energia nuclear é energia armazenada nas interações entre as partículas do 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.

Várias 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