A energia se apresenta na natureza sob várias formas. Temos energia eólica, nuclear, hidraúlica, etc. Apesar disto podemos afirmar que existem dois tipos fundamentais: A energia cinética e a energia potencial.
No capítulo anterior trabalhamos com o conceito de energia do movimento, isto é, a energia cinética, e a sua relação com o trabalho. Neste capítulo vamos trabalhar com o conceito de energia potencial.
No capítulo anterior trabalhamos com o conceito de energia do movimento, isto é, a energia cinética, e a sua relação com o trabalho. Neste capítulo vamos trabalhar com o conceito de energia potencial.
A energia potencial pode ser definida sempre que esteja envolvida uma força conservativa. Antes de prosseguir, claro, é necessário entender o que são forças conservativas.
Podemos classificar os vários tipos de forças existentes na natureza em dois tipos. Clique nos nomes abaixo para uma definição de cada um deles.
Assim, sempre que, num dado sistema, estiver presente uma força conservativa podemos definir uma energia potencial. Em conseguência, existem expressões matemáticas diferentes para calcular a energia potencial. Uma para cada tipo de força conservativa.
Vamos estudar, na mecânica, dois tipos de energia potencial ligados a duas forças conservativas distindas: Energia potencial gravitacional, ligada a força gravitacional e a energia potencial elástica, ligada a força elástica.
A primeira delas, a energia potencial gravitacional está relacionada com a gravitação. Podemos estudar as suas características clicando aqui.
Cabe ainda, sobre a energia potencial gravitacional, uma última observação. É sobre a questão da medição da altura. É comum medir-se a altura em relação ao solo ou, na geografia, em relação ao nível do mar. É claro que não é necessário se prender a isto. Podemos definir livremente o referencial a partir do qual vamos medir a altura.
Esta liberdade nos leva a obter diferentes valores para a energia potencial numa mesma situação. Isto, para a física, não leva a dificuldades pois o que tem significado físico é a variação da energia potencial não o valor em si. Note também que a variação da energia potencial não depende do referencial escolhido.
Outro tipo de força conservativa que estudaremos é a força elástica. A força elática aparece em muitas situações na natureza. Aqui, nós vamos estuda-la numa situação muito particular: Uma mola ligada a um corpo.
Neste caso, numa situação onde não se registram deformações permanentes, a força elástica é definida pela lei de Hooke. Clique aqui para estudar os detalhes da lei.
A força elástica tem uma característica nova para nós. Até agora temos tratado com forças constantes. A força elástica não é constante. Ela é, na verdade, diretamente proporcional à deformação. Veja aqui as principais características desta força para o caso do sistema massa e mola.
Podemos, é claro, definir uma energia potencial elástica. Suas características podem ser estudadas aqui.
Imagens: portalsaofrancisco.com.br
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