Engenharia e mais

ENERGIA POTENCIAL E CONSERVAÇÃO DA ENERGIA Uma forma comum de energia é a Energia Potencial U, energia esta que pode ser associada ao arranjo de um sistema de objetos que exercem forças uns sobre os outros. A Energia Potencial pode ser dividida em Gravitacional (associada ao estado de separação entre os dois objetos que se atraem mutuamente através da força gravitacional) e em Elástica (associada ao estado de compressão ou distensão de um objeto elástico). Ao jogarmos um objeto para cima, tanto na subida como na descida a variação ∆U da energia potencial gravitacional é definida como o negativo do trabalho realizado sobre o objeto pela força gravitacional: ∆U= -W ( Podemos aplicar esta equação a um sistema de massa-mola).

FORÇAS CONSERVATIVAS Uma força é conservativa se o trabalho realizado sobre um partícula se anula ao longo de um percurso fechado. Podemos dizer que uma força é conservativa se o trabalho que realiza sobre uma partícula que se move entre dois pontos não depende da trajetória seguida pela partícula. Um exemplo de força conservativa é a força elástica e a gravitacional.

ENERGIA POTENCIAL GRAVITACIONAL A energia potencial associada a um sistema constituído pela Terra e uma partícula próxima é chamado de energia potencial gravitacional. Se uma partícula se desloca de uma altura yi para uma altura yf a variação da energia potencial gravitacional do sistema partícula-terra é dada por:

∆U= -yiyf-mg dy=mg yiyfdy=mg[y]yiyf
∆U=mgyf- yi=mg∆y
U- Ui= mg( yf- yi)
Ui= energia potencial gravitacional do sistema quando ele se encontra em uma configuração de referência na qual partícula está em um ponto de referência yi. Normalmente usa-se Ui=0 e yi=0 :

Uy=mgy

ENERGIA POTENCIAL ELÁSTICA Energia associada ao estado de compressão ou distensão de um objeto elástico. No caso de uma mola que exerce uma força elástica F= -kx quando sua extremidade livre sofre um deslocamento x, a energia potencial