2. O movimento de um carro, de uma pessoa ou de qualquer
objeto possui energia, esta energia relacionada ao
movimento recebe o nome de energia cinética. Um
corpo em movimento, possuindo energia cinética, pode
realizar trabalho ao entrar em contato com outro corpo ou
objeto e transferir energia para ele.
Ec = m . V2/2
3. Então, podemos dizer que a energia cinética é a energia ou
capacidade de realizar trabalho devido ao movimento e que
energia potencial é a energia ou capacidade de realizar
trabalho devido à posição.
4. Em mecânica, há duas formas de energia potencial: uma associada
ao trabalho do peso, chamada Energia Potencial Gravitacional, e
outra relacionada ao trabalho da força elástica, chamada Energia
Potencial Elástica.
5. Um objeto em repouso também pode possuir energia, o que torna
insuficiente relacionar apenas o conceito de energia ao movimento. Por
exemplo, um objeto em repouso a uma determinada altura em relação ao
solo possui energia. Este objeto, quando abandonado, inicia um
movimento e aumenta de velocidade com o passar do tempo, isso ocorre
porque a força peso realiza um trabalho e faz com que ele entre em
movimento, ou seja, adquira energia cinética. Diz-se que um objeto em
repouso possui uma energia chamada Energia Potencial Gravitacional,
que varia conforme sua altura em relação ao solo.
Energia Potencial Gravitacional
6. É a energia associada à posição em que o corpo se encontra.
Na figura considere o corpo de massa m
inicialmente em repouso no ponto b. O corpo se
encontra a uma altura h em relação ao solo a.
Quando abandonado a partir do repouso, devido
a sua massa, a força peso realiza um trabalho
sobre o corpo e ele adquire energia cinética, ou
seja, começa a se movimentar.
Energia Potencial Gravitacional
Vo=0
m
h
a
b
V
a energia que relaciona a posição de um
objeto ao solo, Energia Potencial
Gravitacional, é calculada por:
Ep: energia potencial gravitacional;
g: aceleração gravitacional;
m: massa do corpo.
EP=m.g.h
7. Outra forma de energia é a Energia Potencial Elástica, presente em
uma mola comprimida ou esticada. Quando comprimimos ou
esticamos uma mola, realizamos um trabalho para conseguir a
deformação e podemos observar que, depois de solta, a mola
adquire movimento – energia cinética – e volta para a sua posição
inicial onde não estava esticada nem comprimida.
Energia Potencial Elástica
8. Energia Potencial Elástica
k
A
x
Fel
B
Para obtermos a expressão matemática da energia
potencial elástica devemos proceder da mesma
forma que fizemos para a energia potencial
gravitacional. Então, obteremos a expressão da
energia potencial elástica armazenada num
sistema massa-mola pelo trabalho que a força
elástica exerce sobre o bloco.
Quando o sistema massa-mola está no ponto A,
não temos deformação na mola, ou seja, ela não
está esticada nem comprimida. Assim, quando o
esticamos até B, surge uma força, denominada
força elástica, que faz com que, quando
abandonado, ele volte para A, sua posição inicial.
O módulo da força elástica exercida pela mola
sobre o bloco é dado pela Lei de Hooke:
Fel = k.x
Em que Fel indica a força elástica, k é a
constante elástica da mola e x é o valor da
contração ou alongamento da mola
9. O trabalho da força elástica para um deslocamento d = x é dado por:
Assim, a energia associada ao trabalho da força elástica, Energia
Potencial Elástica, também é dada por:
Em que:
Eel: energia potencial elástica;
k: constante elástica da mola;
x: deformação da mola.
Energia Potencial Elástica
