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/ http://www.adobe.com/go/getflashplayer Responsável: Prof. Francisco Herbert Lima Vasconcelos Universidade Federal do Ceará - Instituto UFC Virtual