Certamente um dos conceitos mais importante de toda a Física é o de energia. Não sabemos muito bem o que energia é mas, por outro lado, sabemos que ela está envolvida em todos os fenômenos na natureza. Quando as coisas acontecem ocorre sempre uma transformação da energia de um tipo em outro.
Não sabemos o que ela é mas sabemos como se comporta. E uma das coisas que sabemos sobre o comportamento da energia é que ela pode se transformar de um tipo em outro mas não pode ser criada, não pode ser destruída, ela se conserva. Este é um dos princípios fundamentais da Física: O princípio da conservação da energia. Clique aqui para verificar como ele funciona.
Existem vários tipos de energia. No entanto, temos dois tipos fundamentais: A energia cinética e a energia potencial. A soma desses dois tipos de energia é chamado de Energia Mecânica. Portanto, quando falamos em energia mecânica não estamos falando de um novo tipo de energia, ao contrário, falamos da soma de dois tipos já conhecidos.
O conceito de energia mecânica é importante, entre outras coisas, porque temos para ela um princípio de conservação, isto é, para um sistema isolado e quando não há forças dissipativas a energia mecânica se conserva. Neste sistema a energia pode se transformar de energia cinética em potencial e vice-versa mas a soma dos dois tipos é sempre igual. Este princípio é chamado de "Princípio da conservação da energia mecânica". Verifique aqui como ele funciona.
Se desejar clique aqui para recordar o conceito de Forças dissipativas.
Para ilustrar o conceito de energia mecânica vamos trabalhar com um sistema composto por uma mola e um bloco. Aqui não temos forças dissipativas, isto é , o atrito não é considerado. Nessa situação vale o princípio da conservação da energia mecânica.
Estude com cuidado essa animação. Note que a energia mecânica do sistema é constante. No entanto, ela está continuamente oscilando da forma potencial elástica, armazenada na mola, para a forma de energia cinética do bloco. Como não existe atrito entre o bloco e a superfície o sistema permanece numa oscilação eterna.
Se desejar faça aqui um exercício sobre a conservação e transformação de energia.
Se desejar faça aqui um exercício sobre a conservação e transformação de energia.