Energia potencial elástica
Energia potencial elástica é a energia associada a uma deformação elástica, que tende a retornar à posição inicial. Uma mola que pode ser comprimida ou distendida, uma barra que pode ser flexionada ou torcida ou um arco que pode ser flexionado são exemplos de corpos que, quando deformados, armazenam momentaneamente energia potencial devido à deformação provocada. Essa energia potencial é denominada energia potencial elástica. Daremos maior atenção à energia potencial elástica armazenada em molas.
Consideremos o sistema elástico constituído por um bloco e uma mola (fig. 7). Vamos aplicar ao bloco uma força \(\vec{F}\) que provoca na mola a deformação \(x=L-L_0\), em que \(L_0\) é o comprimento inicial da mola, isto é, o comprimento da mola sem deformação (ponto \(O\) ), e \(L\) é o comprimento final da mola deformada (ponto \(P\) ).
Ao ser abandonado em \(P\), o bloco se desloca pela ação da força elástica \(\vec{F}_{\text {elást }}\) e adquire energia cinética. Como não é possível criar nem destruir energia, concluímos que a energia cinética que o bloco adquire estava “armazenada” na mola deformada, com o bloco na posição \(P\).
Damos o nome de energia potencial elástica \(\left(E_{\text {pelást }}\right)\) a essa energia. Ela é calculada pelo trabalho da força elástica ao deslocar o bloco de \(P\) até \(O\) (tomado como ponto de referência):
$$ E_{\text {pelast }}=\frac{1}{2} k x^2 $$
Analogamente ao trabalho da força peso, o trabalho da força elástica também é dado por:
$$ \tau_{F_{\text {olat }}}=-\Delta E_{\text {pelást }} $$
Referências:
Ferraro, Nicolau Gilberto Física, volume único / Nicolau Gilberto Ferraro, Carlos Magno A. Torres, Paulo Cesar M. Penteado. 1. ed. – São Paulo: Moderna, 2012. – (Vereda digital)
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