Energia Mecânica
Certamente não há como deixar de lado o fato de que as ciências exatas têm seu charme próprio que, no caso, faz com que ela se torne diferente de qualquer outro tipo de estudo. E qual é a característica que a torna tão especial? A precisão. A capacidade, no caso, de dar a certeza de que um cálculo, ou melhor, um problema só pode ter dois diferentes caminhos – e não mais do que eles, como as ciências humanas ou sociais costumam apresentar uma problemática. Para as exatas, um problema é sempre certo. Ou sempre errado. Não há variação.
O que é a energia mecânica?
Se formos analisar a energia mecânica do ponto de vista mais ‘exato’, assim como a sua ciência propõe, devemos ter a consciência de que a energia mecânica é correta – ela está presente no nosso dia a quase que a todo instante.
Para compreender, primeiro pense que absolutamente tudo presente em nosso mundo tem duas coisas: velocidade ou tamanho/formato ou altura. Dessa forma, a energia mecânica não se trata de um conhecimento ou de um conceito que deve ser compreendido unicamente pelos profissionais que atuam nessa área, mas sim, é compreensível a todos os humanos – porque é uma energia constante e que, provavelmente, está acontecendo simultaneamente na sua vida enquanto você se dedica à leitura deste texto.
Sendo assim, a definição para as exatas é mais simples e não demanda de muita explicação para que seja entendida por completo: a energia mecânica nada mais é do que aquelas que temos toda vez que um objeto, pessoa, animal ou outro está em movimento ou, pelo menos, sabem que ele tem a possibilidade de realizar algum tipo de movimento.
Além disso, vale lembrar que a energia mecânica tem possibilidade de transferência de um corpo para outro, sendo isto realizado por meio de um ‘trabalho’. Geralmente uma energia mecânica só é caracterizada pelo que verdadeiramente é por meio da junção entre dois tipos de energia, que são a energia potencial e a energia cinética, a qual conheceremos seus conceitos e fórmulas também a seguir.
Na prática, é simples afirmar que a energia mecânica é aquela que resulta de qualquer tipo de objeto que tenha como característica a possibilidade de energia potencial, sendo ela elástica, gravitacional ou elétrica. Se determinado objeto/corpo estiver em movimentação porque consegue, de alguma forma, adquirir energia de caráter cinética, ele também pode ser considerado um ser ou algo dotado de energia mecânica. É complexo e simples ao mesmo tempo, não é?
No que se refere aos conceitos de energia mecânica outro fator importante que deve ser levado em consideração é a famosa teoria da conservação de massas, criada por Lavoisier. Segundo a teoria, absolutamente nenhum tipo de sistema (seja ele essencialmente físico ou químico) tem a capacidade de criação ou eliminação de matéria. De forma geral, tudo o que ele quis dizer é que nada se perde, nada se cria – absolutamente tudo se transforma.
A teoria foi o ponto de partida para Joseph Lois Lagrange, que no ano de 1788 tornou público os principais conceitos de energia mecânica que conhecemos hoje. Sua importância vem principalmente pelo fato de que, quando falamos de energia mecânica e analisamos um objeto, ele pode conter só energia potencial, ou então, só energia cinética: sem a junção entre as duas, o que verdadeiramente caracteriza a energia mecânica.
Porém, tal conceito é melhor “iluminado” graças à lei da conservação das massas, que irá dizer que tal objeto ganha energia cinética, mas perde potencial, tendo o mesmo valor do que já teria em sua situação anterior. Ficou complicado entender com conceitos, certo? Neste caso, vamos para a prática matemática:
Na fórmula: Em = Ec + Ep
• Em: energia mecânica;
• Ec: energia cinética;
• Ep: energia potencial.
O cálculo, na realidade, pode variar e existem também outras fórmulas complementares para que possa ser determinada a energia mecânica presente (ou não) em determinado corpo ou objeto. Tudo vai depender do tipo de força utilizada, como ela age e qual é a sua própria intensidade.
Classificação de energia mecânica
• Energia cinética
Sempre que um objeto ou corpo estiver em movimentação, devemos associá-lo a um tipo de energia que é chamada de energia cinética. Sendo assim, é completamente correto – e também simples – afirmar que a energia cinética está para a movimentação assim como a movimentação está para energia cinética.
A energia cinética irá depender da velocidade V e da massa M. Sua equação é: Ec = 1/2m.v².
• Energia potencial
Já a energia potencial é caracterizada por um tipo de energia relacionada com a configuração do próprio sistema como um todo, levando em consideração as posições do corpo ou objeto. A energia potencial é aquela que pode se transformar, portanto, em energia cinética. Existem inúmeros outros tipos de energia potencial, entre elas a elástica e a gravitacional.