Tanto na física quanto na eletricidade, falamos sobre energia potencial. É um dos dois principais tipos de energia e é a responsável por armazenar um objeto e que depende de sua posição em relação a outros objetos. Também depende da existência de um campo de força dentro dele e de outros fatores. A energia potencial é amplamente utilizada tanto no campo da física quanto na eletricidade.
Portanto, vamos dedicar este artigo para contar tudo o que você precisa saber sobre o assunto.
Principais tipos de energia
Embora tudo isso pareça bastante complicado de entender, vamos ver quais são os principais tipos de energia que existem.
- Energia cinética: é o algo associado em movimento. Por exemplo, as pás de um moinho de vento têm energia cinética quando o vento sopra. É capaz de ser convertido em eletricidade, se for para uso.
- Energia potencial: É aquele que é armazenado para superar sua posição em relação a outros objetos. Por exemplo, uma bola alta tem uma energia potencial mais alta em relação ao nível do solo.
Vamos ver como um objeto pode ter energia dessas duas maneiras. Para fazer isso, vamos imaginar uma bala de canhão. Quando a bala de canhão ainda não disparou, toda a energia que possui está na forma de energia potencial. A quantidade dessa energia depende de alguns fatores, como a posição em relação a outros objetos. Ao ser disparado, toda essa energia se torna cinética, pois o cano sai em alta velocidade. O projétil armazena uma grande quantidade de energia cinética, mas menos do que o potencial. Conforme você desacelera, eles têm menos energia cinética e, quando param por completo, retornam à energia potencial.
Exemplos de energia potencial
Para entender melhor tudo isso, vamos dar alguns exemplos. Vamos pensar nas bolas que são usadas para demolir edifícios. Quando a bola está completamente parada e não está sendo usada, ela tem energia potencial armazenada. Essa energia vem de onde está em relação a outros objetos. Quando a bola começa a se mover, ela se move como um pêndulo para atingir a parte do prédio a ser demolida. É na ação do movimento que a bola passa a ter energia cinética. Quando ele se move e atinge a parede, ele tem energia potencial e menos energia cinética.
Enquanto vamos elevando a altura da bola, armazenamos cada vez mais energia potencial. Isso ocorre porque a gravidade da Terra atrai a bola com maior força quanto mais alta ela estiver. Portanto, se a bala de canhão for suspensa a uma altura de três andares, ela terá muito mais energia do que uma de três centímetros de altura. Tudo isso é fácil de ver, dados os efeitos que eles têm quando descartados ao mesmo tempo. Esta é a razão pela qual se diz que a quantidade de energia potencial de um objeto depende de sua posição ou da força exercida pela gravidade sobre ele.
Tipos de energia potencial
Sabemos que um objeto pode armazenar esse tipo de energia e pode ser convertido em outros tipos dependendo do que acontecer a seguir. Vamos ver quais são os diferentes tipos que existem:
- Energia potencial gravitacional: É aquele que tem um objeto devido à atração da terra. Quanto mais alto você é, mais você tem. Não é o único, já que a energia gravitacional pode interagir com outro objeto maior.
- Energia potencial química: É aquele que tem o objeto armazenado de acordo com a disposição de dois átomos e moléculas. Sabemos que átomos e moléculas podem ser ordenados de maneira diferente, dependendo do estado do próprio objeto. Também depende de sua composição. As moléculas têm certas ligações químicas e podem ou não causar uma reação. Por exemplo, quando comemos, transformamos o alimento em energia química e alguns alimentos geram mais calorias do que outros. O mesmo ocorre com combustíveis como o petróleo, que é capaz de armazenar grande quantidade de energia potencial para posteriormente transformá-la em eletricidade e calor.
- Energia potencial elétrica: É aquele que possui um objeto dependendo da carga elétrica. Pode ser eletrostático ou magnético. Um veículo pode armazenar alguma energia potencial eletrostática e era uma pequena descarga quando tocada.
- Energia potencial nuclear: É o que está nas partículas do núcleo atômico. Eles estão ligados pela força nuclear e quando quebramos essas uniões causamos a fissão nuclear e é isso que fazemos uma energia enorme. Obtemos essa energia de elementos radioativos como urânio e plutônio.
Eletricidade e elasticidade
Existe também um tipo de energia potencial elástica que tem a ver com a propriedade elétrica da matéria. Elasticidade é a tendência de recuperar a forma original de um corpo após ser submetido a forças deformadoras. Essas forças devem ser maiores do que sua resistência. Um exemplo de energia elástica é o de uma mola quando esticada. Ao retornar à sua posição inicial, esta força não é mais aplicada.
Um exemplo muito claro de energia potencial elástica é um arco e flecha. A energia elástica atinge o valor máximo conforme o arco é pensado enquanto puxa a fibra elástica. Esta tensão faz com que a madeira dobre ligeiramente, mas ainda não há velocidade, portanto não há energia cinética. Quando soltamos a corda e a flecha começa a disparar, a energia elástica é convertida em energia cinética.
Como sabemos, na eletricidade também aplicamos este conceito. E pode ser transformado em outras formas de energia, como cinética, luz, térmica, etc. Todas essas possibilidades surgem como resultado da versatilidade do eletromagnetismo.
Espero que com essas informações você possa aprender mais sobre a energia potencial, suas características e como ela funciona.