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Conservação da energia: ela só muda de forma

Sem atrito, cinética vira potencial e volta; com atrito ou batida, parte vira calor e deformação.

caiu 7× no ENEM · 2024 · 2022 · 2019aula de 2 minutos
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Em 60 segundos

Sem forças dissipativas, a energia mecânica Ec+EpE_c + E_p fica constante: o que uma forma perde, a outra ganha. Cinética vira gravitacional (mv22=mgh\tfrac{mv^2}{2} = mgh), passa pela elástica de uma mola ou vara, e volta. Por isso a altura cresce com o quadrado da velocidade. Quando há atrito, resistência do ar ou colisão inelástica, a energia total ainda se conserva, mas parte da mecânica vira calor, som e deformação. Cuidado: numa colisão isolada a quantidade de movimento se conserva sempre; a energia cinética, não necessariamente.

Emec=Ec+Ep=constante(sem atrito)E_{mec} = E_c + E_p = \text{constante} \quad(\text{sem atrito})

  • ✓

    Sem atrito: E_c + E_p inicial = E_c + E_p final

  • ✓

    Altura máxima: h = v²/2g (só depende da velocidade)

  • ✓

    Com atrito ou batida: energia mecânica perdida vira calor/deformação

  • ✓

    Momento se conserva na colisão; energia cinética pode ser dissipada

  • ✓

    Use Δh real da descida e unidades do SI (m, kg)

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Veja funcionando

0246810020406080100altura h (m)energia (J)meio caminho: metade de cadatopo: toda potencial
  • potencial E_p = mgh
  • cinética E_c
  • mecânica total
Corpo de 1 kg largado de 10 m, sem atrito: a potencial cai, a cinética sobe na mesma medida e a soma fica em 100 J.

🎛️ Dobre a velocidade e veja a altura quadruplicar; depois ligue o atrito e veja a energia mecânica sumir em calor.

🧪 Simulação

Velocidade vira altura (e o atrito cobra pedágio)

Mexa na velocidade inicial e na fração de energia perdida por atrito; compare a altura atingida com o caso ideal.

Energia cinética por kg
50 J/kg
Altura sem atrito (v²/2g)
5 m
Altura atingida
5 m
Energia virou calor (por kg)
0 J/kg
02468101201234567velocidade (m/s)altura (m)você
  • sem atrito
  • com a perda escolhida
A altura cresce com o quadrado da velocidade; o atrito achata a curva.

Com 10 m/s você tem 50 J por kg: sem atrito subiria 5 m. Perdendo 0%, sobe só 5 m, e 0 J por kg viraram calor.