Energia Cin tica
Primeiramente, precisamos entender que quando não há forças dissipativas envolvidas, ou seja, não há perda de energia para o ambiente, a energia mecânica do sistema deve se conservar. Para isso, as energias cinética e potencial se convertem uma à outra, mas conservam o total (mecânica).
Mecânica = Cinética + Potencial
Energia Cinética (EC)
É a energia ligada ao movimento, logo, tem relação direta com a velocidade do objeto. Ou seja, um corpo parado nunca apresentará energia cinética!
Sendo m = massa (kg) e v = velocidade (m/s).
Energia Potencial
É a energia que tem potência para entrar em movimento. A energia potencial vai diminuir na mesma proporção que a cinética aumentar, e vice-versa. Ou seja, conforme aumenta o movimento, diminui o potencial para o movimento. Vamos ver separadamente cada uma delas.
Energia Potencial Gravitacional (EPG)
Como o nome diz, está ligada à gravidade. Para haver a força da gravidade sobre um objeto, é necessário que ele esteja à alguma altura do chão. Lembre-se: algo que está “no alto”, cai pela ação da gravidade, ou seja, tem potencial para cair.
Sendo m = massa (kg) , g = a aceleração da gravidade (10m/s²) e h = altura do objeto ao chão (m).
Energia Potencial Elástica (EPE)
É a energia ligada à elasticidade. Pense assim: quando você estica uma mola, o que acontece? Ela ganha “potência” para entrar em movimento. Você esticou e ao soltar, a mola “sozinha” entra em movimento.
Sendo k = constante elástica do material, geralmente fornecido no enunciado das questões e x = deformação sofrida pelo material (o tanto que contraiu ou esticou).
Energia Potencial Elétrica (EPEle)
Cargas elétricas também são fontes de energia potencial. A expressão utilizada é:
Sendo k = constante eletrostática (9.10^9 N.m²/C²), Q e q = cargas elétricas (C) e d = distância entre as cargas (m).
Vale lembrar que a unidade de medida de energia é Joule.
Para fixar os conceitos apresentados acima, vamos