Energia Potencial, Conservação De Energia Mecânica.

Energia Potencial

Dizemos que um corpo tem energia potencial quando tem energia armazenada, isto é, quando tem condições de adquirir movimento.

A Energia potencial depende das posições dos corpos do sistema, por isso ela também pode ser chamada de energia de posição. Ela pode ser de vários tipos, como gravitacional, elástica, etc.

• Energia Potencial Gravitacional

A tendência natural do corpo, quando abandonado no pico de uma montanha, é descer. Isso quer dizer que o corpo tem potencial armazenado para adquirir movimento, devido a ação da aceleração da gravidade.

Epg = m.g.h

Por consequência da aceleração gravitacional (g), todo corpo de massa (m) localizado em uma certa altura (h), em relação a dado referencial, tem Energia Potencial Gravitacional (Epg), calculada por:

Observe que a equação que calcula a Energia Potencial Gravitacional é igual a equação que calcula o Trabalho da força Peso.

• Energia Potencial Elástica

Qual é a tendência natural de uma mola de constante elástica (k), quando deformada (x)?

Fel = k.x

Pela lei de Hooke, a mola tem capacidade para oscilar, ou seja, a mola tem potencial armazenado para adquirir movimento e, naturalmente, energia cinética devido a ação da força elástica.

Lei de Hooke 

Epel = k.x²

2

Portanto, toda mola deformada tem Energia Potencial Elástica, que será calculada pela equação:

Observe, mais uma vez, que a equação da Energia Potencial Elástica é equivalente a equação do Trabalho da força Elástica.

Conservação de Energia Mecânica

Em sistemas conservativos a energia mecânica de um corpo é constante, ou conservada. Logo significa que, nesses sistemas, a energia cinética se transforma exclusivamente em energia potencial, ou energia potencial se transforma, exclusivamente, em energia cinética.

Não existe perdas de energia neste sistema, pois o mesmo é ideal.

Exemplos do princípio de conservação:

a) Lançamento Vertical:

No lançamento vertical de um corpo para cima, no vácuo, no ponto de altura máxima e velocidade do corpo é nula, assim nesse ponto não há energia cinética e a energia potencial gravitacional é máxima.

No ponto de lançamento do corpo, a altura é nula e, portanto, nesse ponto não há energia potencial gravitacional e a energia cinética é máxima.

Em pontos intermediários do lançamento, o corpo apresenta as duas formas de energia. Neste caso, quando o corpo é lançado verticalmente para cima, no vácuo, a energia mecânica se conserva, ou seja, é a mesma em todos os pontos do movimento, e a energia