⚡ Calculadora desta Fórmula
Preencha os valores conhecidos da questão. Ao preencher todas as variáveis menos uma, a calculadora resolve a incógnita restante automaticamente com o passo a passo.
🎯 O que é e para que serve?
Define a energia mecânica total de um sistema, somando a parte 'de movimento' (cinética) com a 'de posição/deformação' (potencial) — a grandeza que se conserva em sistemas sem forças dissipativas (sem atrito, resistência do ar, etc.).
🌍 Onde você vê essa fórmula na prática
Permite auditar a energia total armazenada em montanhas-russas, pêndulos industriais e reservatórios de usinas hidrelétricas reversíveis.
📐 Variáveis e Unidades de Medida
Confira o que significa cada símbolo da fórmula e como identificá-los nos enunciados:
| Símbolo | Nome | Unidade | Significado | Como Identificar |
|---|---|---|---|---|
| $E_m$ | energia mecânica | J |
É a soma da energia cinética com a energia potencial (gravitacional e/ou elástica) do sistema. | É o que se quer calcular quando o problema pede a 'energia mecânica total' de um objeto ou sistema. |
| $E_c$ | energia cinética | J (≥ 0) |
É a energia associada ao movimento do objeto. | Calculada por E_c=mv²/2. |
| $E_p$ | energia potencial | J |
É a energia armazenada devido à posição (gravitacional) ou deformação (elástica) do sistema. | Calculada por E_p=mgh (gravitacional) e/ou E_p=k(Δx)²/2 (elástica), somadas se ambas estiverem presentes. |
📝 Passo a Passo de Como Resolver
1. Calcule a energia cinética E_c do objeto. 2. Calcule a energia potencial E_p (gravitacional e/ou elástica). 3. Some as duas.
🧮 Exemplo Prático Resolvido Passo a Passo
Veja como os dados são aplicados na fórmula com um problema numérico resolvido do início ao fim:
Um carrinho de montanha-russa de 500 kg passa por uma elevação de 10 m de altura a uma velocidade de 6 m/s (adotando g = 10 m/s²): 1. Energia cinética: Ec = (1/2) · m · v² = 0,5 · 500 · 6² = 250 · 36 = 9000 J. 2. Energia potencial gravitacional: Ep = m · g · h = 500 · 10 · 10 = 50000 J. 3. Energia mecânica total: Em = 9000 + 50000 = 59000 J (59 kJ).
O sistema carrega 59 quilojoules de energia total disponível para conversão contínua entre velocidade e altura.
⚠️ Armadilhas e Erros Mais Comuns de Estudantes
Fique atento a estes pontos em provas e exercícios para não perder pontuação por desatenção:
Esquecer de elevar a velocidade ao quadrado ao calcular a energia cinética ou somar grandezas com unidades incompatíveis.
🔄 Variações Algébricas (Isolando Incógnitas)
Dependendo da questão, você precisará encontrar outra variável além da principal:
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