ENERGIA_MECANICA

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Mecânica 
Energia Física 
Augusto Melo 
Energia 
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1 Conceito 
2 Tipos 
3 Matrizes Energéticas 
4 Unidades de Energia 
5 Energia Cinética 
6 Energia Potencial 
7 Energia Mecânica 
8 Diagramas de Energia 
9 Energia Dissipada 
10 Teorema da Energia 
11 Sistemas Mecânicos 
12 Resumo 
/augustofisicamelo 
 
 
 
Apesar de ser usada em vários contextos diferentes e ser 
uma grandeza primitiva, o uso científico da palavra 
energia tem um significado bem definido e preciso: 
Potencial inato para executar trabalho ou realizar uma 
ação. 
Qualquer coisa que esteja trabalhando, movendo outro 
objeto ou aquecendo-o, por exemplo, está gastando 
(transferindo) energia. 
Energia é um dos conceitos essenciais da Física e pode ser 
encontrado em todas as suas disciplinas (mecânica, 
termodinâmica, eletromagnetismo, mecânica quântica, 
etc.), assim como em outras disciplinas, particularmente 
na Química e na Geografia. 
Definição de Energia 
 
 
 
A energia desempenha um papel essencial em todos os 
setores da vida, sendo a grandeza mais importante da 
Física. 
 
 
A energia é uma grandeza única, mas, dependendo de 
como se manifesta, recebe diferentes denominações: 
• energia térmica; 
• energia luminosa; 
• energia elétrica; 
• energia química; 
• energia mecânica; 
• energia atômica, entre outras. 
Tipos de Energia 
 
 
 
Fontes de Energia 
ENERGIA SOLAR 
BIOMASSA 
GEOTÉRMICA 
MARE MOTRIZ 
QUÍMICA 
Principais Unidades de Energia 
 
 
 
A unidade de energia definida pelo Sistema Internacional 
de Unidades é o joule (J), que se define como o trabalho 
realizado por uma força de um Newton num 
deslocamento de 1 m. 
 
Outras unidades: 
 
• Caloria (cal): é a quantidade de energia necessária para elevar a 
temperatura de um grama de água de 14,5 a 15,5 graus Celsius. 
Um joule equivale a 0,24 calorias. 
• Quilowatt-hora (kWh): é usada habitualmente nos términos de 
consumo elétrico (1 kWh = 3,6 . 106 J). 
• BTU (British Thermal Unit): Unidade térmica britânica 1 BTU = 
252,2 calorias. 
• Elétron-volt (eV): É a quantidade de energia cinética ganha por um 
único elétron (elétron) quando é acelerado por uma diferença de 
potencial elétrico de um volt, no vácuo (1 eV = 1,6 . 10–19 J). 
Tipos de Energia 
 
 
 
A energia cinética é a energia que está relacionada com o 
estado de movimento de um corpo. Este tipo de energia é 
uma grandeza escalar que depende da massa e do módulo 
da velocidade do corpo em questão. Quanto maior o 
módulo da velocidade do corpo, maior é a energia 
cinética. Quando o corpo está em repouso, ou seja, o 
módulo da velocidade é nulo, a energia cinética é nula. 
2
2
c
m v
E


 Energia cinética
m = massa
v = velocidade
cE
Tipos de Energia 
 
 
 
Energia potencial é a forma de energia associada à posição 
que um corpo ocupa (energia potencial gravitacional) ou 
associada à deformação de um sistema elástico (energia 
potencial elástica). 
pE m g H  
2
2
p
k x
E


 Energia potencial
m = massa
g = aceleração da gravidade
H = desnível (altura)
k = constante elástica da mola
x = deformação (elogação) da mola
pE
Conservação da Energia Mecânica 
 
 
 
Energia mecânica é a energia que pode ser transferida por 
meio de força. 
A energia mecânica permanece constante na ausência de 
forças dissipativas, apenas ocorre a conversão entre suas 
formas cinética e potencial. 
 m c pE E E
2
2

 máxm
k x
E
2
2

 máxm
m v
E
0x0v
Diagramas de Energia 
 
 
A energia potencial de uma mola é função do 2º grau em x, 
logo o gráfico é uma parábola, assim as representações 
das energias cinética e potencial gravitacional também 
serão uma parábola. 
mecânicaE
potencialE
cinéticaE
0 máxxmáxx
E
x
Sistemas Dissipativos 
 
 
 
O princípio da conservação da energia aplica-se somente a 
fenômenos mecânicos, em condições ideais. Nas transferências 
reais de energia entre dois sistemas, há sempre ou quase 
sempre "perdas" de energia, embora estas sejam, por vezes, 
tão pequenas que são desprezadas. A energia que não é 
aproveitada diz-se que é dissipada, não podendo, por este 
motivo, ser mais utilizada. 
Na maioria dos sistemas, parte da energia é perdida através do 
aquecimento, em função do atrito entre suas moléculas. 

 
  
  
atd F
Q m L
E Q
Q m c
T
Tipos de Energia 
 
 
Considerando o corpo como um ponto material, podemos 
afirmar que a variação da energia cinética de um corpo 
entre dois instantes é medida pelo trabalho da resultante 
entre os instantes considerados. 
ET
0E E T
atdissipada F
E T



0
 Energia final
 Energia inicial
E = variação da energia 
m = massa
v = velocidade
 = trabalho (W) da força
E
E
T
Tipos de Sistemas 
 
 
A energia não pode ser criada ou destruída, mas 
unicamente transformada. O aparecimento de 
determinada forma de energia é sempre acompanhado do 
desaparecimento de outra forma de energia em igual 
quantidade. 
   
 
 
      
 


  
0
0
0
0 0
0 0
at
at at
at F
m m
at F F d
m m
m m Dissipada
F
Conservativo
E E
Sistema F E
Dissipativo E E
E E E
T
T T
Resumo 
0
2
2
22
2
2
2 2
at
c
p
p
m c p
máx
m
d F
m m
m v
Cinética E
Gravitacional E m g H
Potencial k x
Elástica E
Energia
E E E
Mecânica m vk A
E
Q m L
Dissipada E Q
Q m c
Conservativo E E
Sistema
Dissipa

 
 

    

    
   
  
  

  
    
   
 
T
0m m Dissipada
tivo E E E


  
Física 
Augusto Melo