Fizică Mecanică
Principiul conservarii energiei mecanice
Principiul conservării energiei mecanice afirmă că într-un sistem izolat, unde acționează doar forțe conservative (ex. gravitația), energia mecanică totală (suma dintre energia cinetică și energia potențială) rămâne constantă. Acest principiu simplifică rezolvarea multor probleme de mișcare.
Formulele energiei
- Energia cinetică E_c = (1/2)·m·v², unde m este masa (kg), v viteza (m/s).
- Energia potențială gravitațională E_p = m·g·h, unde g = 10 N/kg (aproximativ), h înălțimea față de un nivel de referință (m).
- Energia mecanică totală E_m = E_c + E_p; conform principiului, E_m inițială = E_m finală într-un sistem conservativ.
Exercițiu rezolvat
- 1 Enunț Un corp cu m = 2 kg cade liber de la h = 10 m. Calculează viteza lui la sol (g = 10 m/s²).
- 2 Aplicare principiu La început: E_c = 0 (viteza zero), E_p = 2·10·10 = 200 J, deci E_m = 200 J. La sol: h = 0, deci E_p = 0, E_c = (1/2)·2·v² = v² J.
- 3 Rezolvare E_m se conservă: 200 J = v² J → v² = 200 → v = √200 ≈ 14,14 m/s.
Verifică dacă sistemul este izolat și forțele sunt conservative; dacă există frecare, energia mecanică nu se conservă, ci se transformă în căldură.