Energia Ponmtencias

A energia potencial gravitacional está associada ao estado de separação entre dois objetos que se interagem por meio de um campo gravitacional, onde ocorre a atração mútua ocasionada pela força gravitacional. Então, quando elevamos um corpo de massa m a uma altura h, estamos transferindo energia para o corpo na forma de trabalho5 .

Quando um objeto realiza o movimento de aproximação de outro corpo, ocorre a transformação de energia potencial gravitacional em energia cinética, e o valor da variação da energia potencial gravitacional, ΔU, é definida como o negativo do trabalho, W, realizado pela força gravitacional sobre esse corpo, portanto:

\Delta U = - W

Outra maneira de determinar a variação da energia potencial é calculando o trabalho da força peso sobre um determinado objeto, e sendo que a força peso é dada por:

F=\frac{GMm}{r^2}6

Onde F é a força gravitacional num ponto, G é a Constante gravitacional universal, M e m são as massas dos corpos que estão interagindo gravitacionalmente e r é a distância entre eles.

E o trabalho W realizado por uma força F que forma um ângulo θ com o deslocamento r é:

W=Frcos(\theta)7

Portanto, considerando que a diferença das altitudes entre os pontos de início e o término do deslocamento seja r e que o ângulo entre a força gravitacional e essa componente do deslocamento é igual à 0º, ou seja, seu cosseno é igual à 1, a variação da energia potencial gravitacional Ep é dada por:

Ep=\frac{GMmr}{r^2}

Sendo GM/r² igual ao valor g da aceleração gravitacional, então:

Ep=mgr8

Energia potencial elástica[editar | editar código-fonte]

Ver artigo principal: Energia potencial elástica

A energia potencial elástica é a energia mecânica relacionada à deformação de uma mola ou de um elástico9 , e que posteriormente pode ser usada para gerar movimento de um corpo.

Agora, considere uma mola de constante elástica k que obedeça a Lei de Hooke (uma lei física usada para calcular a deformação causada por uma força aplicada sobre um corpo10 ), ou seja, a força F que ela aplica sobre um objeto quando está com a deformação Δx é:

F=-k\Delta x, o sinal negativo simboliza que a força tem sentido contrário à deformação da mola.

O valor da energia potencial E armazenada na mola nessas condições será igual ao trabalho realizado para efetuar essa determinada deformação na mola, sendo igual à:

E=\frac{k(\Delta x)^2}{2}