[15] Quais são as condições necessárias para que a energia mecânica um sistema de partículas sujeito à forças externas se conserve durante um movimento?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A pergunta aqui quer saber quais condições precisam estar presentes para que a energia mecânica de um sistema de partículas, que está sendo influenciado por forças externas, seja conservada durante o movimento. Isso está relacionado à física clássica, mais especificamente à conservação de energia. Para resolver isso, vamos precisar entender o que são forças conservativas e como elas afetam a energia mecânica.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a energia mecânica de um sistema é a soma da energia cinética e da energia potencial. A conservação da energia mecânica significa que essa soma permanece constante ao longo do tempo.

Passo 3

Para que isso aconteça, as forças externas que atuam no sistema precisam ser do tipo conservativo. Mas o que são forças conservativas? São aquelas que podem ser derivadas de uma função potencial. Exemplificando, a força da gravidade é conservativa porque podemos associá-la a uma energia potencial gravitacional.

Passo 4

Além disso, não deve haver forças não conservativas agindo no sistema, como o atrito. Essas forças dissipam energia, transformando-a em outras formas, como calor, e por isso quebram a conservação da energia mecânica.

Passo 5

Então, resumindo, para que a energia mecânica seja conservada, as forças externas precisam ser conservativas e não pode haver forças não conservativas atuando no sistema.

Resposta

As condições necessárias para que a energia mecânica de um sistema de partículas sujeito a forças externas seja conservada durante o movimento são:
  1. As forças externas devem ser conservativas, ou seja, deriváveis de uma função potencial.
  2. Não deve haver forças não conservativas atuando no sistema, como o atrito.

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