If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website. Show Se você está atrás de um filtro da Web, certifique-se que os domínios *.kastatic.org e *.kasandbox.org estão desbloqueados. O estudo desses três tipos de energia são fundamentais para a compreensão e resolução de diversos tipos de exercícios na física. Veja abaixo a diferença entre essas três energias.
Energia potencial elástica (Eₚₑₗ): é a energia que determinados objetos ou corpos tem de armazenar e liberar energia de forma elástica, ou seja, estes materiais possuem elasticidade. Imagine a situação do desenho deste post, quando puxamos a flecha, estamos tracionando o cabo e por consequência estamos aumentando a energia potencial elástica. Quando soltamos a flecha, toda a energia potencial passa a ser energia cinética. É importante ressaltar que os objetos que se deformam devem voltar ao mesmo comprimento ou tamanho original, antes de ter sido aplicada uma força.
Alguns objetos do nosso dia a dia que possuem esta característica são:
- Amortecedores de carros;
A energia potencial elástica é calculada por:
Energia cinética (Eₖ): é a energia do movimento, é a energia que corpos com velocidades (v) possuem. Por isso, no caso da imagem deste post, após o lançamento a flecha adquire certa velocidade e, por consequência, a energia potencial elástica é convertida em energia cinética, que pode ser calculada por:
Eₖ = m.v²/2, onde m é a massa do corpo.
Energia potencial gravitacional (Eₚ): é a energia que corpos estão sujeitos quando estão sob a presença de um campo gravitacional. A energia potencial gravitacional pode ser calculada por:
Eₚ = m.g.h, onde g é a aceleração da gravidade (na terra vale ≈ 9,8 m/s², geralmente arredondado para 10 m/s²), e h é a altura em que o objeto está de um determinado referencial. Energia potencial gravitacional é a energia que o corpo possui devido a atração gravitacional da Terra. Desta forma, a energia potencial gravitacional depende da posição do corpo em relação a um nível de referência. FórmulaA energia potencial gravitacional é representada por Epg. Pode ser calculada pelo trabalho que o peso deste corpo realiza sobre ele, quando cai de uma posição inicial até um ponto de referência. Como o trabalho da força peso (Tp) é dado por: Tp = m . g . h e Tp = Epg Logo, Epg = m . g . h Sendo, m o valor da massa do corpo. A unidade de medida da massa no sistema internacional (SI) é kg. Usando as unidades acima, temos que a Epg é dada pela unidade kg.m/s2.m. Chamamos essa unidade de joule e usamos a letra J para representá-la. Podemos concluir, através da fórmula, que quanto maior a massa de um corpo e a sua altura, maior será sua energia potencial gravitacional. A energia potencial gravitacional, junto com a energia cinética e a energia potencial elástica compõem o que chamamos de energia mecânica. ExemploUm vaso com uma flor está em uma varanda, no segundo andar de um prédio (ponto A). Sua altura em relação ao chão é de 6,0 m e sua massa é igual a 2,0 kg.  Considere a aceleração da gravidade local igual 10 m/s2. Responda: a) Qual o valor da energia potencial gravitacional do vaso nesta posição? Sendo, m = 2,0 kg Substituindo os valores, temos: Epga = 2,0 . 6,0 . 10 = 120 J b) O cabo que sustenta o vaso arrebenta e ele começa a cair. Qual o valor da sua energia potencial gravitacional, ao passar pela janela do primeiro andar (ponto B da figura)? Primeiro calculamos a distância, em relação ao solo, do ponto B h b = 3,0 – 0,2 = 2,8 m Substituindo os valores, temos: Epgb = 2,0 . 2,8 . 10 = 56 J c) Qual o valor da energia potencial gravitacional do vaso, ao atingir o solo (ponto C)? No ponto C a sua distância em relação ao solo é igual a zero. Epgc = 2,0 . 0 . 10 = 0 Transformação da energia potencial gravitacionalSabemos que a energia nunca pode ser destruída ou criada (princípio geral da conservação de energia). O que ocorre é que a energia está em constante transformação, se apresentando em diferentes formas. As usinas hidrelétricas são um bom exemplo de transformação da energia. A energia potencial gravitacional contida na água de uma represa elevada é convertida em energia cinética, movimentando as pás das turbinas da usina. No gerador o movimento rotatório da turbina se converte em energia elétrica. Usina Hidrelétrica, exemplo de transformação de energia Exercícios Resolvidos1) Qual é o valor da massa de uma pedra que apresenta, em um dado instante, energia potencial gravitacional igual a 3500 J e se encontra a uma altura de 200,0 m em relação ao solo? Considere o valor da aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 Ver Resposta Epg = 3500 J Substituindo os valores em Epg = m.g.h 3500 = m . 200.10 2) Dois meninos estão brincando com uma bola de futebol de massa igual a 410 g. Um deles joga a bola e acerta uma vidraça. Sabendo que a vidraça se encontra a uma altura de 3,0 m do solo, qual o valor da energia potencial da bola ao atingir a vidraça? Considere o valor da gravidade local igual a 10 m/s2. Ver Resposta m = 410 g = 0,410 kg (SI) Substituindo os valores Epg= 0,41 . 3 . 10 = 12,3 J Para saber mais leia também sobre
Rosimar Gouveia Bacharel em Meteorologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) em 1992, Licenciada em Matemática pela Universidade Federal Fluminense (UFF) em 2006 e Pós-Graduada em Ensino de Física pela Universidade Cruzeiro do Sul em 2011. O que é energia cinética e energia potencial gravitacional?A energia potencial gravitacional obedece ao princípio de conservação da energia, o qual determina que a energia é sempre transformada, mas nunca criada ou destruída. Em razão disso, ela é comumentemente transformada em energia cinética, produzindo o movimento dos corpos.
O que são energia cinética e energia potencial?Energia cinética: é a energia associada ao movimento, tudo que se move e tem massa apresenta energia cinética. Essa energia é diretamente proporcional ao quadrado da velocidade em que os corpos se movem. Energia potencial: é aquela que depende da posição do corpo.
Qual é o significado de energia cinética?A energia cinética é a energia associada à velocidade de um corpo. Se existe velocidade, certamente haverá esse tipo de energia. Para objetos que estão em repouso, a energia cinética é nula, pois a velocidade de tais corpos é zero.
O que se entende por energia potencial gravitacional?Energia potencial gravitacional é uma grandeza escalar, medida em joules, que mensura a quantidade de energia atribuída a um corpo de certa massa que se encontre a uma determinada altura em relação ao chão.
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O que significa energia cinética e energia potencial gravitacional?
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