Quando a energia mecânica se conserva?

Quando só forças conservativas realizam trabalho — aqui o peso sobre uma curva lisa. Então E = KE + PE é constante, e as energias cinética e potencial se trocam.

Por que a velocidade é máxima no ponto mais baixo?

Lá a altura é mínima e, portanto, PE = mgh também. Com E constante, a energia cinética ½mv² é máxima, e a velocidade também.

A velocidade no fundo depende da massa?

Não: de mgh = ½mv² a massa se cancela, v = √(2gΔh). O controle da massa muda os valores de energia em joules, não a forma da troca KE ↔ PE.

Por que às vezes E se desloca um pouco no gráfico?

No modelo não há atrito. O desvio vem do passo numérico no tempo. Não é perda física de energia; ao reiniciar, E volta à PE inicial.

Conservação da energia

Esfera numa rampa: energias cinética, potencial e total em tempo real.

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Sobre o modelo

A conservação da energia: numa rampa lisa só o peso realiza trabalho, de modo que a energia mecânica total E = ½mv² + mgh(x) é constante. A esfera é solta de um ponto x₀ com v = 0; a energia potencial gravitacional vira cinética no fundo e de novo potencial na subida. As barras e os gráficos mostram KE, PE = mgh e a soma E em tempo real. Não há atrito; um pequeno desvio de E pode vir do passo de integração, não de dissipação física.

Para quem: Mecânica do ensino médio: energia cinética e potencial, conservação da energia mecânica, movimento sobre uma curva.

Conceitos-chave

conservação da energia
energia cinética
energia potencial
energia mecânica
forças conservativas
rampa

Como funciona

Numa rampa lisa o trabalho do peso transforma a energia potencial mgh em cinética ½mv². Sem forças não conservativas, a energia total E = KE + PE permanece constante no tempo. Pode aparecer um pequeno desvio numérico por causa dos passos discretos de tempo.

Fórmulas principais

E = ½mv² + mgh(x)

Ao longo da curva: aₜ = −g sin φ, φ — ângulo da inclinação

Perguntas frequentes

Quando a energia mecânica se conserva?: Quando só forças conservativas realizam trabalho — aqui o peso sobre uma curva lisa. Então E = KE + PE é constante, e as energias cinética e potencial se trocam.
Por que a velocidade é máxima no ponto mais baixo?: Lá a altura é mínima e, portanto, PE = mgh também. Com E constante, a energia cinética ½mv² é máxima, e a velocidade também.
A velocidade no fundo depende da massa?: Não: de mgh = ½mv² a massa se cancela, v = √(2gΔh). O controle da massa muda os valores de energia em joules, não a forma da troca KE ↔ PE.
Por que às vezes E se desloca um pouco no gráfico?: No modelo não há atrito. O desvio vem do passo numérico no tempo. Não é perda física de energia; ao reiniciar, E volta à PE inicial.

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