FÍSICA INTRODUTÓRIA I
AULA 06: TRABALHO, ENERGIA, MOMENTO E LEIS DE CONSERVAÇÃO
TÓPICO 04: ENERGIA POTENCIAL GRAVITACIONAL E ENERGIA POTENCIAL ELÁSTICA
Agora vamos estudar a energia potencial. Assista ao vídeo abaixo como
introdução ao conteúdo.
Para Assistir o Vídeo Acesse o Ambiente SOLAR.
ENERGIA POTENCIAL GRAVITACIONAL
Considere as duas situações mostradas abaixo. O rapaz pode suspender
o bloco de 10 kg de várias alturas.
VERSÃO TEXTUAL DO FLASH
Figura (1)
VERSÃO TEXTUAL
Figura (2)
VERSÃO TEXTUAL
Figura (3)
Na figura (3) vemos um bloco de massa maior do que os anteriores
elevado de uma altura H. Novamente a experiência cotidiana nos diz que se
esse bloco for solto, mesmo que seja solto de uma mesma altura H1 ou H2,
teremos agora um estrago maior do que teríamos na situação da figura (1).
Agora o que fez a diferença é o fato da massa do bloco ser maior do que
antes.
Nas três situações dizemos que o bloco adquiriu energia
potencial gravitacional.
PARADA OBRIGATÓRIA
Energia Potencial Gravitacional – U
Onde:
m = massa;
g = gravidade;
h = altura.
OLHANDO DE PERTO
Quanto maior a altura, maior a energia potencial gravitacional.
Quanto maior a massa, maior a energia potencial gravitacional.
PARADA OBRIGATÓRIA
A altura h na energia potencial gravitacional é medida em relação a
um nível de referência. Nos exemplos mostrados nas figuras (1), (2) e (3) o
nível de referência é o solo, isto significa que no solo a altura h=0,
portanto a energia potencial gravitacional é zero. A escolha desse nível
zero é absolutamente arbitrária
RESUMINDO
Quando cada um dos blocos for solto, haverá um trabalho
realizado pela força peso.
Lembre-se
deslocamento.
do
tópico
1,
força
constante
e
paralela
ao
Então para a figura (1) teremos: W1 =mgH1
Figura (2): W2=mgH2
Figura (3): W3= MgH
Generalizando, se o bloco descer de qualquer altura h o
trabalho realizado pela força peso será: W= mgh
OLHANDO DE PERTO
O trabalho da força peso é igual à energia potencial gravitacional
armazenada.
FIQUE POR DENTRO
Não pense que a energia potencial gravitacional é a única forma
de energia potencial. Você, no seu tempo de criança, alguma vez usou
uma baladeira, também conhecida como estilingue, atiradeira? Ainda
lembra como funciona? Para usar a baladeira você colocava uma pedra
junto à borracha e depois soltava.Você esticava a borracha para fazer a
baladeira funcionar, isto é, você dava ao sistema uma forma de energia
potencial.
Fonte [4]
Se uma mola comprimida, como mostrado na figura acima,
estiver encostada em algum objeto, ele também se moverá quando a
mola for largada.
De onde veio essa capacidade de movimento? Como esses objetos
adquiriram energia cinética? Graças a uma energia que estava
armazenada na borracha quando foi esticada ou na mola quanto foi
esticada ou comprimida. Essa energia que estava armazenada é a
ENERGIA POTENCIAL ELÁSTICA.
Quando esticamos ou comprimimos uma mola ou esticamos um
elástico,como o da baladeira, sabemos que quando soltarmos esta
mola ou o elástico eles tenderão a retornar a sua posição natural
(original). Pegue um elástico, uma liga daquelas do tipo usado para
prender dinheiro, estique-o e fique segurando. Para mantê-lo esticado,
você tem de aplicar uma força sobre ele. Mas o elástico também aplica
uma força sobre você. A força com que ele puxa sua mão é chamada
força elástica.
Quando você solta o elástico, a borracha da baladeira, quando
estica ou comprime uma mola, esses corpos todos tendem a voltar ao
seu tamanho original. Esses corpos são chamados corpos elásticos. São
aqueles que se deformam, quando sob a ação de uma força, e que
voltam à forma original, quando essa força é retirada.
ENERGIA POTENCIAL ELÁSTICA:
K
constante elástica que depende do corpo elástico
FONTES DAS IMAGENS
1.
2.
3.
4.
5.
http://www.adobe.com/go/getflashplayer
http://www.adobe.com/go/getflashplayer
http://www.adobe.com/go/getflashplayer
http://www.flickr.com/photos/arijr/472642001/
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Responsável: Prof. Francisco Herbert Lima Vasconcelos
Universidade Federal do Ceará - Instituto UFC Virtual