Conceito de Energia Mecânica
A energia mecânica é a energia que pode ser transferida por meio de uma força. A energia mecânica total de um sistema é a soma da energia cinética, que é a energia relacionada com o movimento do corpo, com a energia potencial, que diz respeito ao armazenamento e pode ser gravitacional ou elástica.
Matematicamente, a energia mecânica calcula-se: Em = Ec + Ep
Na Física, há uma lei fundamental que é a conservação da energia mecânica de um corpo, em que:
Em = Ec + Ep = constante
Esta lei aplica-se somente se um corpo está sob a ação de forças conservativas e, uma força diz-se conservativa quando o seu trabalho é independente da trajetória.
Isto equivale a dizer que se a energia cinética de um corpo aumenta, a energia potencial deve diminuir e vice-versa, de modo a manter a energia mecânica constante.
Por exemplo, quando um objeto está a uma altura h, ele possui energia potencial. À medida que o objeto vai caindo, e desprezando a resistência do ar, a energia potencial gravitacional que o objeto possui no topo da trajetória vai-se transformando em energia cinética. Quando o objeto atinge o nível de referência, a energia potencial é totalmente transformada em energia cinética.
Em suma, na ausência de forças dissipativas, a energia mecânica total do sistema conserva-se, ocorrendo transformação de energia potencial em energia cinética e vice-versa.