Peter Tucker
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A energia potencial é a energia latente em um objeto em repouso e é uma das duas formas de energia. A outra forma, a energia cinética, é a energia expressa por um objeto em movimento. A energia potencial é um conceito central de qualquer discussão baseada na física e uma das variáveis mais influentes nas fórmulas que descrevem nosso universo conhecido.
A energia potencial é essencialmente o que parece, embora haja alguns meandros envolvidos. A energia potencial real de um objeto depende de sua posição em relação a outros objetos. Por exemplo, um tijolo tem mais energia potencial suspensa de um prédio de dois andares do que descansando no chão. Isso porque a posição relativa do tijolo em relação à Terra dá a ele mais energia. No entanto, dois tijolos próximos um do outro não dão mais energia um ao outro, porque não há força agindo sobre eles.
O mesmo princípio pode ser aplicado em qualquer escala, seja galáctica ou atômica. Na verdade, os átomos também possuem energia potencial, embora seu movimento constante mude muito de sua energia potencial em energia cinética.
Como calcular a energia potencial
Energia se refere à capacidade de um objeto ou sistema de realizar trabalho. Ele vem em muitas formas, incluindo mecânica, térmica, química, nuclear e outras. Trabalhosrefere-se à transferência de energia de um objeto para outro e tem uma relação estreita com a energia cinética. Poderé a taxa na qual a energia é transferida entre dois ou mais objetos. Esses três conceitos estão intimamente relacionados e a compreensão de cada conceito requer o contexto dos outros.
Energia e trabalho são medidos por joules, batizado em homenagem a James Prescott Joule, o físico responsável por criar as fórmulas que dão sentido à transferência de energia. Energia e trabalho são medidos usando as mesmas unidades porque são os dois lados da mesma moeda - trabalho é apenas energia em movimento.
A energia é medida em watts, em homenagem ao inventor escocês James Watt. A potência é uma medida da geração de calor. Sempre que a energia é transferida, o calor é gerado, e quanto mais rápido ele é transferido, mais calor é criado.
Uma maneira fácil de visualizar essa interação é com as mãos. Quando você está com frio, você pode esfregar as mãos para aquecer. Agora pense em suas mãos vibrando juntas tão rápido quanto você pode movê-las. Mais energia é usada, o que significa que mais trabalho é feito. Esse trabalho consome mais energia, o que gera mais calor.
A energia potencial de qualquer objeto é uma medida de seu potencial para trabalhar, criar calor e gerar energia. Por esse motivo, o cálculo da energia potencial de um objeto é a soma de sua massa, distância da Terra, carga elétrica, distância de outros objetos e forças elásticas internas (ou seja, qualquer força mecânica interna). Simplificada, esta fórmula pode ser escrita como: Energia Potencial = mgh, onde m é a massa, medida em quilogramas; g é a aceleração da gravidade (9,8 m / s ^ 2 na superfície da Terra); e h é a altura, medida em metros.
Recursos adicionais:
- Encontre uma discussão mais avançada sobre a relação entre energia potencial e cinética, no site HyperPhysics da Georgia State University.
- Assista a um explicador em vídeo com demonstrações de energia cinética e potencial pelo Professor Dave Explica.
- Veja este vídeo sobre a energia cinética e potencial dos átomos, de Brightstorm.