Explicamos o que é energia potencial, os diferentes tipos que existem e alguns exemplos.
O que é energia potencial?
A energia potencial é um tipo de energia mecânica que está associada à relação entre um corpo e um campo ou sistema de forças externo (se o objeto estiver localizado no campo) ou interno (se o campo estiver dentro do objeto). É energia em potencial, ou seja, que pode ser imediatamente transformada em outras formas de energiacomo a cinética, por exemplo.
A energia potencial de um sistema, qualquer que seja sua origem, representa a energia “armazenada” nele dada sua configuração ou sua posição e, portanto, para medi-lo, um ponto de referência ou configuração deve ser levado em consideração.
O conceito de energia potencial é útil tanto para sistemas físicos conservadores (tendendo a preservar energia) quanto para sistemas físicos dissipativos (tendendo a perder energia). A energia potencial e a energia cinética de um sistema constituem sua energia mecânica:
Energia potencial + energia cinética = energia mecânica total
Esse tipo de energia é estudado não apenas pela mecânica clássica, mas também pela mecânica relativística e pela física quântica (que a aplica a sistemas de partículas).). A energia potencial é classificada de acordo com as forças que lhe dão origem, como gravitacional, elástica, química, entre outras.
Veja também: Energia solar
energia potencial gravitacional
energia potencial gravitacional É definida como a energia possuída por um corpo massivo quando imerso em um campo gravitacional.. Campos gravitacionais são criados em torno de objetos com massas muito grandes (por exemplo, massas dos planetas e do Sol).
Por exemplo, um carro de montanha-russa tem uma energia potencial máxima em sua posição mais alta devido a estar imerso no campo gravitacional da Terra. Uma vez que o vagão cai, perdendo altura, a energia potencial é transformada em energia cinética.
energia potencial elástica
energia potencial elástica Tem a ver com a propriedade de elasticidade da matéria., que é a tendência de recuperar sua forma original após ser submetido a forças deformantes maiores que sua resistência. Um exemplo claro de energia elástica é o de uma mola que se estica ou contrai devido a uma força externa e retorna à sua posição original quando essa força não é mais aplicada.
Outro exemplo é o sistema arco e flecha, no qual a energia potencial elástica atinge seu valor máximo quando o arco é puxado puxando a fibra elástica, dobrando levemente a madeira, mas ainda com velocidade zero. No instante seguinte, a energia potencial torna-se cinética e a flecha é disparada para a frente a toda velocidade.
energia potencial química
A energia potencial química é a energia armazenada nas ligações químicas de átomos e moléculas. Um exemplo é a glicose em nosso corpo, que armazena energia potencial química que nosso corpo (através de um processo chamado metabolismo) transforma em energia térmica para manter a temperatura corporal.
O mesmo vale para o combustível fóssil (hidrocarbonetos) no tanque de gasolina de um carro. A energia potencial química armazenada nas ligações químicas da gasolina é convertida em energia mecânica para acionar o veículo.
energia potencial eletrostática
Na eletricidade aplica-se também o conceito de energia potencial, que pode ser convertida noutras formas de energia, como a cinética, térmica ou luminosa, dada a enorme versatilidade do eletromagnetismo.
Nesse caso, a energia resulta do campo de forças elétricas produzido pelas partículas carregadas.