FÍSICA - Energia e Energia Potencial, Energia Potencial Gravitacional e Energia Potencial Elástica

ENERGIA

      O conceito de energia é, na verdade, algo intuitivo, pois não existe uma definição específica para esse fenômeno físico.

O conceito de energia é, na verdade, algo intuitivo, pois não existe uma definição específica para esse fenômeno físico.

É fácil e notório sentirmos a energia em determinados momentos, como o calor que sentimos com a queima de uma fogueira, a luz emitida pela chama da vela, a água de uma cachoeira movendo as turbinas de usinas hidrelétricas, entre outros.

Também podemos acrescentar a esses conceitos intuitivos, a associação de energia a movimento, pois para nos movermos precisamos de energia.

Essa ideia de energia e movimento é chamada energia cinética, pois é associada ao corpo em movimento.

Havendo energia cinética, o corpo realiza trabalho, ou seja, ocorre uma transferência de energia de um corpo para outro.

Existe também um tipo de energia para corpos em repouso, que acontece apenas pelo fato de o corpo ocupar um lugar no espaço.

Outros tipos de energia são a energia gravitacional, energia potencial elástica, energia química (a dos explosivos), energia térmica (estado de agitação das moléculas), energia elétrica (diretamente associada às cargas elétricas).

Todas as energias citadas se relacionam diretamente com o trabalho realizado, sendo então “permitido” dizer que o trabalho é uma medida da energia transferida ou transformada.


Princípio da Conservação de Energia

A energia não é criada nem destruída, é sempre transformada de um tipo em outro ou outros. O total da energia que existe antes da sua transformação é igual ao seu total depois dessa transformação.

Resumindo: Falar sobre o conceito de energia baseando-se no conceito de trabalho é a forma mais simples e compreensível para mostrar às pessoas, com precisão e rigor, uma ideia carregada de significados, como é a energia.

Por Talita A. Anjos
Graduada em Física
Equipe Brasil Escola

É fácil e notório sentirmos a energia em determinados momentos, como o calor que sentimos com a queima de uma fogueira, a luz emitida pela chama da vela, a água de uma cachoeira movendo as turbinas de usinas hidrelétricas, entre outros.
Também podemos acrescentar a esses conceitos intuitivos, a associação de energia a movimento, pois para nos movermos precisamos de energia.
Essa ideia de energia e movimento é chamada energia cinética, pois é associada ao corpo em movimento.
Havendo energia cinética, o corpo realiza trabalho, ou seja, ocorre uma transferência de energia de um corpo para outro.
Existe também um tipo de energia para corpos em repouso, que acontece apenas pelo fato de o corpo ocupar um lugar no espaço.
Outros tipos de energia são a energia gravitacional, energia potencial elástica, energia química (a dos explosivos), energia térmica (estado de agitação das moléculas), energia elétrica (diretamente associada às cargas elétricas).
Todas as energias citadas se relacionam diretamente com o trabalho realizado, sendo então “permitido” dizer que o trabalho é uma medida da energia transferida ou transformada.
Princípio da Conservação de Energia
A energia não é criada nem destruída, é sempre transformada de um tipo em outro ou outros. O total da energia que existe antes da sua transformação é igual ao seu total depois dessa transformação.

Energia Potencial

  Definir energia não é fácil, mas intuitivamente sabemos o que é. Já vimos muitos noticiários falando da busca por novas fontes de energia como, por exemplo, a energia solar e a energia nuclear, de forma a substituir as fontes de energia existentes que estão quase esgotadas, como as obtidas a partir do petróleo. No dia a dia, o termo energia é associado à movimentação. É através dos alimentos que obtemos a energia necessária para executar todas as atividades; e nos automóveis a energia proveniente da queima dos combustíveis faz com que eles se movimentem. Por definição, energia é a capacidade que um corpo tem de realizar um trabalho ou uma ação. A unidade de energia, assim como o trabalho, no Sistema Internacional de Unidades (SI) é o joule (J).

A energia potencial é a energia que está relacionada a um corpo em função da posição que ele ocupa.

Energia Potencial Gravitacional

Imagine uma pessoa que segura uma pedra de massa m a uma altura h do solo. Sabemos que se essa pedra for abandonada, o peso realiza um trabalho que pode ser calculado através da equação T = mgh e o corpo adquire energia cinética, a qual é calculada através da seguinte equação: E_c = mv²/2, ou seja, ocorre transformação da energia.

Antes de ser solta, a pedra possuía uma energia armazenada, ou seja, ainda não transformada. Essa energia é denominada energia potencial gravitacional e pode ser medida através do trabalho realizado pela força peso. Dessa forma, a energia potencial é calculada da seguinte maneira:

Energia Potencial Elástica

A energia potencial, assim como a energia potencial gravitacional, está relacionada à posição que o corpo ocupa. Imagine um bloco de massa m preso a uma mola de constante elástica k. Para deformar a mola é necessário realizar um trabalho que é calculado da seguinte maneira: T = kx²/2.

Se o bloco for abandonado ele adquire energia cinética, no entanto enquanto estava preso ele possuía energia armazenada, ou seja, que ainda não havia sido transformada em energia útil (energia cinética). Essa energia armazenada é denominada energia potencial elástica e pode ser calculada através do trabalho realizado pela força elástica, de forma que fica da seguinte maneira:

Por Marco Aurélio da Silva

Energia Potencial é a energia que pode ser armazenada em um sistema físico e tem a capacidade de ser transformada em energia cinética.

Conforme o corpo perde energia potencial ganha energia cinética ou vice-e-verso.

Energia Potencial Gravitacional

É a energia que corresponde ao trabalho que a força Peso realiza.

É obtido quando consideramos o deslocamento de um corpo na vertical, tendo como origem o nível de referência (solo, chão de uma sala, ...).

Enquanto o corpo cai vai ficando mais rápido, ou seja, ganha Energia Cinética, e como a altura diminui, perde Energia Potencial Gravitacional.

Energia Potencial Elástica

Corresponde ao trabalho que a força Elástica realiza.

Como a força elástica é uma força variável, seu trabalho é calculado através do cálculo da área do seu gráfico, cuja Lei de Hooke diz ser:

Como a área de um triângulo é dada por:

Então:

Fontes : http://www.sofisica.com.br/

SANTOS, Marco Aurélio da Silva. "Energia Potencial"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/fisica/energia-potencial.htm>. Acesso em 13 de agosto de 2017.

http://brasilescola.uol.com.br/fisica/energia-1.htm 

Pesquisa: Profª Lourdes Duarte.