Exemplo de energia mecânica

Energia é conhecida por ser a capacidade de fazer trabalho. Portanto, o Energia Mecânica é o que permite realizar uma Obra de Natureza Mecânica. Possui inúmeras aplicações no dia a dia e na indústria, desde movimentação de carrocerias, giro de engrenagens, abertura e fechamento de portões, por exemplo.

Equivale à soma das Energias Cinética e Potencial, pois é dado tanto pelo movimento quanto pela posição do elemento afetado por esta energia.

E colocando as fórmulas para as Energias Cinética e Potencial, a equação é equivalente a:

Também podemos expressá-lo em função da massa corporal envolvida, que é o fator comum:

Os seres humanos usam a energia mecânica para interagir com o mundo e se mover ao redor dele. Exemplos dessas interações são: caminhar, correr, correr, abrir portas, fazer exercícios, dirigir um carro, carregar materiais pela força dos braços ou com o apoio de uma carreta.

Transformação e Aplicações de Energia Mecânica

No nível Industrial, Energia Mecânica é aquela que manipula as peças e engrenagens que executam as tarefas-chave das etapas de um processo. Em operações como britagem, moagem, peneiração, filtração centrífuga, transporte de materiais, a energia mecânica é o fator que dá início a tudo. Mas para que haja energia mecânica, deve haver vários tipos de energia como precursores.

Energia elétrica: Se um campo elétrico for induzido no enrolamento de um motor, ele começará a girar, o que será a primeira manifestação de Energia Mecânica; Isso será comunicado a um eixo, ou engrenagem, que por sua vez irá colaborar no desenvolvimento da operação. Por exemplo, em um elevador de canecas, um motor comunica o movimento a uma corrente, semelhante ao de uma bicicleta, mas em dimensões maiores. Baldes são pequenas gavetas preenchidas com material que será transportado para outro local no processo. A Energia Mecânica será equivalente à Energia Elétrica aplicada ao motor, mas excluindo as perdas por atrito e aquecimento no decorrer do mesmo.

Energia química: Em uma usina termelétrica, a queima de um combustível, geralmente óleo combustível, gera calor suficiente em uma caldeira para gerar vapor superaquecido. O vapor superaquecido percorrerá a rede de vapor da usina e será distribuído para colidir com uma série de turbinas. A energia mecânica é instantânea, transportada pelo vapor, e se dissipa no impulso das turbinas. Eles participarão da geração de energia elétrica para abastecer uma comunidade. A Energia Mecânica aplicada nas turbinas é equivalente à do fluxo de vapor superaquecido, descartando perdas por atrito na tubulação de vapor.

Energia eólica: Um campo de vento, que consiste em uma extensão onde uma série de mastros com hélices ou “Moinhos de vento”, recebem a energia capaz de gerar grandes massas de ar em movimento. O vento de alta velocidade atinge as hélices, cujo desenho lhes permitirá girar, e aí se descobre o nascimento da Energia Mecânica. Esta nova energia permite a geração de eletricidade que será direcionada para as cidades mais próximas. É uma das energias mais limpas que pode ser usada.

Energia radiante: O sol contribui com uma grande quantidade de energia que pode ser capturada por meio de painéis solares. Graças à energia radiante do Sol, os painéis irão gerar e armazenar eletricidade para abastecer uma casa ou uma planta de produção. A eletricidade em questão abastecerá eletrodomésticos, como liquidificadores, batedeiras, ventiladores ou aparelhos usados ​​em uma maquiladora, como máquinas de costura. Todos os itens acima dependem de Energia Mecânica para realizar sua tarefa, antes trabalhando com Energia Elétrica.

Exemplos de cálculo de energia mecânica

1.- Um carro viaja a 15 m / s. Tem uma massa de 1200 kg e está 10 m acima do nível do mar. Calcule sua energia mecânica.

Solução: Os dados da fórmula serão substituídos, cuidando-se que as unidades movimentadas pertençam ao mesmo sistema, que neste caso será o Sistema Internacional de Unidades.

2.- Um corredor de 65 kg tem uma velocidade de 70 km / hora. Situa-se a 5 metros do solo, numa via estendida sobre uma plataforma. Calcule sua energia mecânica.

Solução: Primeiro, as conversões de unidades necessárias devem ser feitas para ajustar ao sistema mKs (metro, quilograma, segundo).

Agora vamos substituir os valores na equação da Energia Mecânica:

3.- Um teleférico viaja sobre uma cidade. Sua massa total com pessoas a bordo é de 1.912 libras. Ele está indo a uma velocidade de 20 km / hora, a uma altura de 0,1 milha. Calcule a energia mecânica envolvida em seu movimento.

Solução: As conversões de unidades necessárias devem ser feitas para se adequar ao sistema mKs (metros, quilômetros, segundos).

Agora vamos substituir os valores na equação da Energia Mecânica