A palavra "energia" vem da língua grega e significa "ação", "atividade". O conceito em si foi introduzido pela primeira vez pelo físico inglês T. Jung no início do século XIX. Por "energia" entende-se a capacidade de um corpo que possui essa propriedade de realizar trabalho. O corpo é capaz de fazer quanto mais trabalho, mais energia ele tem. Existem vários tipos dela: energia interna, elétrica, nuclear e mecânica. Este último é mais comum do que outros em nossa vida diária. Desde os tempos antigos, o homem aprendeu a adaptá-lo às suas necessidades, convertendo-o em trabalho mecânico usando uma variedade de dispositivos e estruturas. Também podemos transformar uma forma de energia em outra.
No âmbito da mecânica (um dos ramos da física), a energia mecânica é uma quantidade física que caracteriza a capacidade de um sistema (corpo) realizar trabalho mecânico. Portanto, um indicador da presença desse tipo de energia é a presença de uma certa velocidade do corpo, tendo a qual, ele pode realizar trabalho.
Tipos de energia mecânica: cinética e potencial. Em cada caso, a energia cinética é uma quantidade escalar,consiste na soma das energias cinéticas de todos os pontos materiais que compõem um determinado sistema. Enquanto a energia potencial de um único corpo (sistema de corpos) depende da posição relativa de suas partes dentro do campo de força externo. O indicador de variação da energia potencial é o trabalho perfeito.
Um corpo tem energia cinética se estiver em movimento (caso contrário, pode ser chamado de energia do movimento), e energia potencial se for elevado acima da superfície da Terra a uma certa altura (esta é a energia de interação). A energia mecânica é medida (como outros tipos) em Joules (J).
Para encontrar a energia que um corpo tem, você precisa encontrar o trabalho gasto na transferência deste corpo para seu estado atual a partir do estado zero (quando a energia do corpo é igual a zero). A seguir estão fórmulas segundo as quais a energia mecânica e seus tipos podem ser determinados:
– cinética – Ek=mV2/2;
– potencial – Ep=mgh.
Nas fórmulas: m é a massa do corpo, V é a velocidade de seu movimento para frente, g é a aceleração da queda, h é a altura a que o corpo é elevado acima da superfície da terra.
Encontrar a energia mecânica total para um sistema de corpos é identificar a soma de suas componentes potencial e cinética.
Exemplos de como a energia mecânica pode ser utilizada pelo homem são as ferramentas inventadas na antiguidade (faca, lança, etc.), e os mais modernos relógios, aviões, etc.mecanismos. As forças da natureza (vento, marés, vazão dos rios) e os esforços físicos de uma pessoa ou de um animal podem atuar como fontes desse tipo de energia e do trabalho realizado por ela.
Hoje, muitas vezes, o trabalho mecânico dos sistemas (por exemplo, a energia de um eixo giratório) está sujeito a conversão posterior na produção de energia elétrica, para a qual são utilizados geradores de corrente. Muitos dispositivos (motores) foram desenvolvidos capazes de converter continuamente o potencial do fluido de trabalho em energia mecânica.
Existe uma lei física de sua conservação, segundo a qual em um sistema fechado de corpos, onde não há ação de forças de atrito e resistência, o valor constante será a soma dos dois tipos dela (Ek e Ep) de todos os seus órgãos constituintes. Tal sistema é ideal, mas na realidade tais condições não podem ser alcançadas.
