Frutas Árvore ChãoA energia potencial, para que exista, dependerá da localização do objeto. Ela só aparece em determinado objeto quando há a realização de trabalho, e quando isso acontece, ela será transformada em outro tipo de energia.

Assim existem as energias potencial gravitacional, potencial elástica e potencial elétrica.

Energia Potencial Gravitacional

Tipo de energia que considera a força da gravidade sobre os corpos. Ela estará relacionada com a distância e a massa, pois a gravidade exerce uma força no sentido do centro da Terra.

Ela existe em todos os lugares do Planeta, assim, um objeto parado, como uma fruta, por exemplo, tem uma força que o empurra para a direção do centro da Terra. Para realizar o cálculo desta força é importante considerar a distância (h) e a massa (m). Caso o objeto não se mova, está sob a ação gravitacional e ela pode ser calculada usando a fórmula:

Equação Energia Potencial GravitacionalEpg: Energia Potencial Gravitacional

m: massa do corpo

g: gravidade

h: distância entre o objeto e sua localização.

Obs.: a unidade de medida utilizada pela força potencial gravitacional é o Joule (J).

Exemplo de Cálculo para Energia Potencial Gravitacional

Digamos que uma fruta que tem 2 kg, está numa distância de 3,2 metros do solo. Ela se desprende do galho em um certo momento e cai no chão. Sua aceleração da gravidade é de 10 m/s². Para descobrir sua energia potencial gravitacional é realizado o seguinte cálculo:

Epg = 2 kg. 10 m/s² . 3,2m

Epg = 6,4 Joules

Obs.: quando a fruta entra em movimento, a energia é transformada em energia cinética.

Energia Potencial Elástica

Elástico Energia Potencial ElásticaÉ representada pela energia armazenada por um elástico, mola ou outro material elástico que consiga gerar energia e retornar a sua forma original. Ou seja, uma mola por exemplo, armazena a energia, fica ‘deformada’ e quando a libera, continua sendo uma mola. Exemplos de energia potencial elástica está no uso de ligas ou nas molas usadas nos amortecedores de carro e moto.

Nesse sentido, uma mola considerada perfeita, consegue devolver com uma intensidade e força igual a que recebeu, mas na prática, esses materiais não são perfeitos e possuem uma variável chamada de constante elástica. Essa constante representa o quanto esse objeto pode se alongar ou se contrair. Assim, quanto mais duro for esse material, maior será sua constante elástica, mas se for mais fácil de realizar o movimento, sua constante é menor.

Além disso, para descobrir, matematicamente, a energia potencial elástica, é necessário conhecer também sobre a deformação que acontece na mola quando ela é puxada ou pressionada. É apresentada pela seguinte fórmula:

Equação Energia Potencial ElásticaEpe: Energia Potencial Elástica

k: constante elástica

x: deformação que a mola ou elástico sofre

Exemplo de Cálculo para Energia Potencial Elástica

Para saber a energia potencial elástica de uma mola, sabendo que a deformação dela é de 10 cm e sua constante elástica é de 50 N/m, realiza-se o cálculo:

X= 10 cm = 0,1m

k= 50 N/m

Epe = 50 . 0,1² / 2

Epe = 0,25 Joules

Energia Potencial Elétrica

Esse tipo de energia é apresentado quando um objeto está sob um campo elétrico, criado por cargas elétricas (elétrons, prótons e íons). A criação deste campo só é viável devido às forças de atração e repulsão pela proximidade entre cargas diferentes ou semelhantes. A fórmula para o cálculo desta energia é:

Equação Energia Potencial ElétricaEpe: energia potencial elétrica

K: constante elétrica

Q: carga geradora do potencial elétrico

q: carga de energia a ser usada

d: distância entre as cargas do sistema

Obs.: A unidade de medida utilizada é o Joule.

O potencial elétrico medirá a capacidade de um corpo de produzir energia quando está sob um campo elétrico. A diferença dessa energia com a energia elétrica é que a primeira utiliza um campo elétrico para obter trabalho, já a segunda, há uma diferença no potencial e ainda esta, por meio da corrente elétrica, consegue circular entre dois pontos.

Textos produzidos por Stephanie Cristhyne A. da Silva