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Energia potencial é a energia que um objeto possui devido à sua posição em um campo de força. Também pode ser devido à configuração de suas partes.
Essa forma de energia é uma quantidade escalar cuja unidade de medida para o Sistema Internacional de Unidades é o joule (J).
Essa forma de energia está associada às forças que atuam no corpo de tal maneira que isso depende apenas da posição do corpo no espaço. Essas forças podem ser representadas por um vetor em qualquer ponto do espaço de formação. Esse vetor é conhecido como campo de força ou campo de força do vetor.
Definição de energia potencial
Se um corpo se move de uma posição inicial para uma posição final, o trabalho é determinado apenas por essas duas posições. Portanto, não depende do caminho do corpo. Quando isso acontece, existe uma função chamada energia potencial que pode ser avaliada em ambas as posições para determinar o trabalho.
Este termo foi introduzido pelo engenheiro e físico escocês do século XIX William Rankine. no entanto, está relacionado ao conceito de potencialidade do filósofo grego Aristóteles.
Quais são os tipos de energia potencial?
Os tipos mais comuns de energia potencial são:
Energia potencial gravitacional que depende da posição vertical e da massa de um objeto.
Energia potencial elástica de uma mola ou de um elemento plástico. É a capacidade de um corpo para armazenar energia estressando suas ligações químicas.
Energia potencial elétrica ou eletrostática de uma carga em um campo elétrico.
Energia potencial química. Esta forma de energia potencial é baseada na energia das moléculas. Essa energia armazenada é liberada ou absorvida por reações químicas.
Exemplos de energia potencial
Esse tipo de energia pode ser transformado em outros tipos, como energia cinética, que pode ser facilmente ilustrada pelo seguinte exemplo:
Ao chutar uma bola, o jogador transmite energia da perna para a bola.
Essa energia inicial é convertida em potencial elástico, deformando o balão e comprimindo o ar dentro dele.
Ao recuperar a forma original, essa energia potencial elástica é convertida em energia cinética no momento em que a bola sai a toda velocidade. Toda energia elástica é energia transformada em energia cinética.
Vamos imaginar que o jogador chutou a bola com uma trajetória completamente vertical. À medida que a bola perde velocidade, perde energia cinética, que será convertida em energia gravitacional.
Quando você alcança o ponto mais alto, a bola não terá energia cinética e toda a sua energia será potencial.
Quando a bola começa a cair, a energia potencial gravitacional se transforma em energia cinética.
Outro exemplo em que você pode ver essa transformação de energia mecânica é uma montanha-russa. Ao longo da jornada, o vagão passa por transformações de energia cinética e potencial. Nos pontos mais altos, a energia cinética é mínima e o potencial é máximo. Nos pontos mais baixos, acontece o contrário.
Autor: Oriol Planas - Engenheiro Técnico Industrial, especialidade em mecânica
Data de publicação: 1 de setembro de 2017
Última revisão: 12 de junho de 2020