• Friday July 1,2022

Energia potencial

Explicamos a você qual é a energia potencial, os diferentes tipos de energia potencial que existem e alguns exemplos dessa energia mecânica.

Alguns exemplos gráficos de energia potencial.
  1. Qual é a energia potencial?

Energia potencial é um tipo de energia mecânica, que está associada ao relacionamento entre um corpo e um campo ou sistema de força externo (se o objeto estiver localizado em o campo) ou interno (se o campo estiver dentro do objeto). É, por assim dizer, de energia em poder, ou seja, pode ser imediatamente transformada em outras formas de energia, como a cinética, por exemplo.

A energia potencial de um sistema, qualquer que seja sua origem, representa a energia armazenada nele, dada sua configuração ou sua posição e, portanto, para medi-la um ponto de referência ou configuração deve ser levado em consideração.

O conceito de energia potencial é útil tanto para sistemas físicos conservadores (que tendem a preservar energia) quanto dissipativos (que tendem a perdê-la), aos quais deve adicionar energia. Cinética do sistema: essa soma serve para fornecer a energia mecânica total da mesma:

Energia potencial + energia cinética = energia mecânica total

Esse tipo de energia é estudado não apenas pela mecânica clássica, mas também pela mecânica relativística e pela física quântica, aplicada apenas para sistemas de partículas. A energia potencial pode ser classificada de acordo com as forças que dão origem a gravitacional, elástica, química, entre outras.

Veja também: Energia solar.

  1. Energia potencial gravitacional

Este tipo de energia potencial é definido com base na atração gravitacional da Terra, ou entre massas de magnitude diferente, localizadas uma na proximidade da outra. Essas massas podem ser a do Sol e os planetas que a orbitam, ou a de um vagão da montanha russa quando atinge o topo do cume.

Neste último exemplo, a energia potencial que a atração gravitacional da terra acumula no carro que alcança o topo é a maior possível em sua rota planejada e depois é transformada em energia cinética em solte o vagão em sua queda pelos trilhos. Nesse ponto de acumulação máxima de energia, sua velocidade será 0 e não haverá movimento.

  1. Energia potencial elástica

A energia potencial elástica tem a ver com a propriedade da elasticidade da matéria, que é a tendência de recuperar abruptamente sua forma inicial após ter sido submetida a forças de deformação maiores que sua resistência. Esse movimento abrupto é o que opera nas fontes, que são compactadas e descomprimidas, ou que dão sentido a armamentos de guerra antigos, como catapultas ou arcos que disparam flechas.

Neste último exemplo, a energia potencial elástica atinge seu nível máximo à medida que o arco se aperta ao puxar a fibra elástica, dobrando levemente a madeira, mas com velocidade = 0 ainda. No momento seguinte, a energia potencial se torna cinética e a flecha é lançada para frente a toda velocidade.

  1. Energia potencial química

A combustão do motor converte a energia química potencial em energia cinética.

No caso de energia química potencial, nos referimos à maneira pela qual átomos e moléculas são estruturados em ligações químicas capazes de armazenar energia, como ocorre no corpo dos animais com glicose, o composto do qual obtemos a energia para alimentar nosso metabolismo.

Este último ocorre a partir da oxidação da molécula de glicose, cujas ligações, quando quebradas, liberam a energia potencial química que estava nelas. O mesmo acontece, por exemplo, com o combustível fóssil (hidrocarbonetos) no tanque de gasolina do carro, antes de ser submetido a combustão no motor que converterá sua energia química potencial em energia cinética para dar partida no veículo.

  1. Energia potencial eletrostática

Em termos de eletricidade, o conceito de energia potencial também se aplica, especialmente quando se fala de circuitos elétricos (nos quais a eletricidade é preservada) ou métodos de armazenamento da corrente, que podem ser convertidos em outras formas de energia, como o cinético, térmico ou leve, dada a enorme versatilidade da eletricidade.

De fato, o potencial elétrico é calculado através da energia potencial eletrostática, que pode ser repulsiva (se as cargas forem iguais) ou atrativa (se forem de um sinal diferente), dando origem a energia potencial positiva ou negativa, conforme o caso. .

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