Energia potencial

Energia potencial

O que é energia potencial?

Energia potencial é a energia armazenada que um objeto possui por causa de sua posição ou estado. Uma bicicleta no topo de uma colina, um livro colocado sobre sua cabeça e uma mola esticada, todos têm energia potencial.

Como medir a energia potencial

A unidade padrão para medir a energia potencial é o joule, que é abreviado como 'J.'

Como é diferente da energia cinética?

A energia potencial é a energia armazenada, enquanto a energia cinética é a energia do movimento. Quando a energia potencial é usada, ela é convertida em energia cinética. Você pode pensar em energia potencial como energia cinética esperando para acontecer.

A bola verde tem energia potencial devido
à sua altura. A bola roxa tem cinética
energia devido à sua velocidade.
Um carro na colina

Podemos comparar a energia potencial e cinética considerando um carro em uma colina. Quando o carro está no topo da colina, ele tem o maior potencial de energia. Se estiver parado, não terá energia cinética. Conforme o carro começa a rolar morro abaixo, ele perde energia potencial, mas ganha energia cinética. A energia potencial da posição do carro no topo da colina está sendo convertida em energia cinética.

Energia potencial gravitacional

Um tipo de energia potencial vem da gravidade da Terra. Isso é chamado de energia potencial gravitacional (GPE). A energia potencial gravitacional é a energia armazenada em um objeto com base em sua altura e massa. Para calcular a energia potencial gravitacional, usamos a seguinte equação:

GPE = massa * g * altura
GPE = m * g * h
Onde 'g' é a aceleração padrão da gravidade que é igual a 9,8 m / s^dois. A altura é determinada com base na altura em que o objeto pode cair. A altura pode ser a distância acima do solo ou talvez a mesa do laboratório em que estamos trabalhando.

Problemas de exemplo:

Qual é a energia potencial de uma rocha de 2 kg no topo de um penhasco de 10 metros de altura?

GPE = massa * g * altura
GPE = 2kg * 9,8 m / s^dois* 10m
GPE = 196 J

Energia Potencial e Trabalho

A energia potencial é igual à quantidade de trabalho realizado para colocar um objeto em sua posição. Por exemplo, se você levantasse um livro do chão e o colocasse sobre uma mesa. A energia potencial do livro na mesa será igual à quantidade de trabalho necessária para mover o livro do chão para a mesa.

Outros tipos de energia potencial

• Elástico - a energia potencial elástica é armazenada quando os materiais se esticam ou comprimem. Exemplos de energia potencial elástica incluem molas, elásticos e estilingues.
• Elétrica - A energia potencial elétrica é a capacidade de realizar trabalho a partir do objeto carga elétrica .
• Nuclear - A energia potencial das partículas dentro de um átomo.
• Química - a energia potencial química é a energia armazenada nas substâncias devido à sua ligações químicas . Um exemplo disso é a energia armazenada na gasolina para um carro.

Fatos interessantes sobre energia potencial

• O cientista escocês William Rankine cunhou pela primeira vez o termo energia potencial no século XIX.
• A equação para calcular a energia potencial de uma mola é PE = 1/2 * k * x^dois, onde k é a constante da mola e x é a quantidade de compressão.
• O conceito de energia potencial remonta à Grécia Antiga e ao filósofo Aristóteles .