1º Ano - Aula 4.11 - Virtual - Energia Potencial

Olá gente, hoje nossa aula é sobre Energia Potencial. De acordo com o dicionário virtual inFormal, Potencial é:


que exprime possibilidades; capacidade instalada
(física) diz-se da energia dependente da posição ou natureza do corpo 

Então, observe e analise atentamente estas imagens:

Figura 1

Half-Pipe

(Energia Potencial Gravitacional transformando-se em Energia Cinética e Vice-Versa)

Figura 2

Bloco preso a uma Mola

(Uma mola que acumula Energia Potencial Elástica)

Figura 3

Montanha Russa

(Outro exemplo clássico de transformação entre Energias Cinética e Potencial Gravitacional)

Figura 4

Tiro com Arco e Flecha

(Um exemplo que envolve basicamente* Energia Potencial Elástica e Cinética)

Figura 5

Bungee Jump

(Um exemplo que envolve transformação entre as três energias mecânicas: Cinética, Potencial Gravitacional e Potencial Elástica)

Agora assista ao vídeo abaixo, com muita atenção:

Vídeo 1

Telecurso2000 - Aula 15/50 - Física - Energia Potencial x Trabalho

Fórmulas

Energia Potencial Gravitacional

Epg = m.g.h

Onde:

m = massa do corpo [kg]

     g = aceleração da gravidade [m/s²] (aprox. = 10m/s²)

         h = a altura em que o corpo está [m] (em relação a algum nível de referência)

Ex: Calcule a energia potencial acumulada por uma pessoa que subiu 10 andares de um prédio, sabendo que cada andar mede 3m, a pessoa tem 60kg e considerando a gravidade igual a 10m/s².

Cálculos: Epg = m.g.h

                Epg = 60.10.(10.3)

                Epg = 60.10.30

                Epg = 18.000J (18 mil joule, ou 18kJ - quilo joule)

Energia Potencial Elástica

Epel = k.x² / 2

Onde:

k = constante elástica do material [N/m] (mede o quando o material é ou não elástico)

     x = deformação elástica [m] (mede o quando o material foi deformado, esticado ou comprimido)

Ex: Calcule a energia potencial acumulada por um corpo preso a uma mola de constante elástica 0,5N/m que foi deformada de 10cm (0,1m).

Cálculos: Epel = k.x² / 2

                Epel = 0,5.(0,1)² / 2

                Epel = 0,5.0,01 / 2

                Epel = 0,005 / 2

                Epel = 0,0025J (ou 2,5mJ - mili joule)

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(*) Este exemplo também envolve Energia Potencial Gravitacional, mas pode ser simplificado se a flecha lançada não mudar sua altura, ou se o alvo atingido estiver na mesma altura inicial de lançamento.