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Energia cinética e potencial: definição, diferenças e exemplos

Energia cinética e potencial: definição, diferenças e exemplos

A energia cinética e a energia potencial são dois tipos de energia que estão inter-relacionados nos objetos. A energia mecânica é a soma dos dois tipos de energia. Se não houver troca de energia com o exterior, a energia mecânica é constante.

A unidade de medida de energia no Sistema Internacional de Unidades é o Joule (J).

As energias cinética e potencial podem ser convertidas em muitos tipos diferentes de energia. Porém, freqüentemente as duas energias são combinadas entre si, é muito interessante para o cálculo da cinemática de um objeto.

O que é energia cinética?

A energia cinética é uma forma de energia que possui um corpo em movimento devido à inércia. Essa energia é equivalente ao trabalho que precisa ser feito para o corpo ir do repouso à velocidade em que está.

A energia cinética é diretamente proporcional à massa e ao quadrado da velocidade.

No movimento linear, a energia cinética é determinada pela fórmula

Ec = (m·v 2 ) / 2

Onde,

  • m é a massa (kg)

  • v é a velocidade com a qual o objeto se move (m / s)

O que é energia potencial?

A energia potencial pode ser definida como a capacidade de um objeto de realizar trabalho devido ao estado em que o objeto se encontra. Este estado pode ser a localização em um campo de força ou a configuração interna do objeto.

Exemplos bem conhecidos de energia potencial são:

  • Um objeto no campo gravitacional da Terra: Na superfície da Terra, a energia potencial gravitacional é determinada pela fórmula E p = m·g·h. Onde m é a massa (kg), g a constante gravitacional (9,8 m / s) eh a altura (m).

  • Uma partícula carregada em um campo elétrico: no caso inverso, a energia potencial elétrica pode ser transformada em energia elétrica.

  • A energia de uma mola tensionada: uma mola comprimida possui energia potencial elástica. A força exercida pela mola tem a capacidade de fazer trabalho.

Diferença entre energia potencial e cinética

A energia cinética está relacionada à velocidade de um corpo. Em física, corresponde ao trabalho que deve ser fornecido a um objeto que está estacionário para adquirir a velocidade que está transportando.

Por outro lado, a energia potencial é a energia associada a uma posição. Ou seja, o trabalho que deve ser fornecido para colocar um objeto em uma determinada posição. Por exemplo, para elevar um objeto a uma certa altura.

Exemplos de energia cinética e energia potencial

Aqui estão alguns exemplos onde a energia potencial e cinética são trocadas.

  1. O movimento de um vagão em uma montanha-russa: Quando o vagão está no ponto mais alto, a energia potencial é máxima e não possui energia cinética (velocidade 0). Quando começa a descer, perde altura e ganha velocidade, ou seja, a energia potencial diminui, transformando-se em energia cinética.

  2. A água de um rio desce porque a energia potencial que possui quando está no topo da montanha é convertida em energia cinética. Nesse caso, grande parte da energia é perdida ao esfregar nas pedras do rio.

  3. O movimento para cima e para baixo de uma bola lançada ao ar.

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Data de Publicação: 8 de maio de 2019
Última Revisão: 17 de dezembro de 2021