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2013-05-03T03:21:48Z

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{{Mecânica}}

'''Energia potencial''' (simbolizado por '''U''' ou '''E<sub>p</sub>''') é a forma de [[energia]] que está associada a um sistema onde ocorre interação entre diferentes corpos <ref>{{citar web |url= http://www.ufsm.br/gef/Energia/energia06.pdf |ligação inativa= |título= Energia Potencial |acessodata= 02 de Outubro de 2012 |acessomesdia= |acessoano= |autor= |ultimo= |primeiro= |autorlink= |coautores= |data= |ano= |mes= |formato= PDF|obra= |publicado= |páginas= 01 |língua= |língua2= |língua3= |lang= |arquivourl= |arquivodata= |citação= |notas= }}</ref> e está relacionada com a posição que o determinado corpo ocupa, e sua unidade no Sistema Internacional de Unidades (SI), assim como o trabalho, é joule (J).<ref>{{citar web |url= http://www.brasilescola.com/fisica/energia-potencial.htm |ligação inativa= |título= |acessodata= 02 de Outubro de 2012 |acessomesdia= |acessoano= |autor= |ultimo= |primeiro= |autorlink= |coautores= |data= |ano= |mes= |formato= |obra= |publicado= |páginas= |língua= |língua2= |língua3= |lang= |arquivourl= |arquivodata= |citação= |notas= }}</ref>

A energia potencial é o nome dado a forma de energia quando está “armazenada”, isto é, que pode a qualquer momento manifestar-se<ref>{{citar web |url= http://www.coladaweb.com/fisica/mecanica/energia-cinetica-potencial-e-mecanica |ligação inativa= |título= |acessodata= 02 de Outubro de 2012 |acessomesdia= |acessoano= |autor= |ultimo= |primeiro= |autorlink= |coautores= |data= |ano= |mes= |formato= |obra= |publicado= |páginas= |língua= |língua2= |língua3= |lang= |arquivourl= |arquivodata= |citação= |notas= }}</ref>, por exemplo, sob a forma de movimento, e a energia potencial é derivada de forças conservativas, ou seja, a trajetória do corpo não interfere no trabalho realizado pela força<ref>{{citar web |url= http://www1.univap.br/spilling/F1/10_ConservEnergia.pdf |ligação inativa= |título= |acessodata= 02 de Outubro de 2012|acessomesdia= |acessoano= |autor= Andrade, Diana |ultimo= |primeiro= |autorlink= |coautores= |data= |ano= |mes= |formato= PDF |obra= |publicado= |páginas= |língua= |língua2= |língua3= |lang= |arquivourl= |arquivodata= |citação= |notas= }}</ref>, o que importa são a posição final e a inicial, então o percurso não interfere no valor final da variação da energia potencial.

== Tipos de energia potencial ==
=== Energia potencial gravitacional ===
{{Artigo principal|[[Energia potencial gravitacional]]}}

[[Imagem:Solar sys8.jpg|right|200px|thumb|A '''força gravitacional''' mantém os planetas em órbita ao redor do sol.]]
A energia potencial gravitacional está associada ao estado de separação entre dois objetos que se interagem por meio de um [[campo gravitacional]], onde ocorre a atração mútua ocasionada pela força gravitacional. Então, quando elevamos um corpo de massa m a uma altura h, estamos transferindo energia para o corpo na forma de trabalho<ref>{{citar web |url= http://www.infoescola.com/fisica/energia-potencial-gravitacional/ |ligação inativa= |título= |acessodata= 03 de Outubro de 2012|acessomesdia= |acessoano= |autor= |ultimo= |primeiro= |autorlink= |coautores= |data= |ano= |mes= |formato= |obra= |publicado= |páginas= |língua= |língua2= |língua3= |lang= |arquivourl= |arquivodata= |citação= |notas= }}</ref>.

Quando um objeto realiza o movimento de aproximação de outro corpo, ocorre a transformação de energia potencial gravitacional em energia cinética, e o valor da variação da energia potencial gravitacional, ΔU, é definida como o negativo do trabalho, W, realizado pela força gravitacional sobre esse corpo, portanto:

<math>\Delta U = - W</math>

Outra maneira de determinar a variação da energia potencial é calculando o trabalho da força peso sobre um determinado objeto, e sendo que a força peso é dada por:

<math>F=\frac{GMm}{r^2}</math><ref>{{citar web |url= http://educacao.uol.com.br/fisica/forca-gravitacional.jhtm |ligação inativa= |título= |acessodata= 03 de Outubro de 2012 |acessomesdia= |acessoano= |autor= Silva,João Freitas |ultimo= |primeiro= |autorlink= |coautores= |data= |ano= |mes= |formato= |obra= |publicado= |páginas= |língua= |língua2= |língua3= |lang= |arquivourl= |arquivodata= |citação= |notas= }}</ref>

Onde F é a força gravitacional num ponto, G é a [[Constante gravitacional universal]], M e m são as massas dos corpos que estão interagindo gravitacionalmente e r é a distância entre eles.

E o trabalho W realizado por uma força F que forma um ângulo θ com o deslocamento r é:

<math>W=Frcos(\theta)</math><ref>http://www.e-escola.pt/topico.asp?id=91</ref>

Portanto, considerando que a diferença das altitudes entre os pontos de início e o término do deslocamento seja r e que o ângulo entre a força gravitacional e essa componente do deslocamento é igual à 0º, ou seja, seu cosseno é igual à 1, a variação da energia potencial gravitacional Ep é dada por:

<math>Ep=\frac{GMmr}{r^2}</math>

Sendo GM/r² igual ao valor g da [[aceleração gravitacional]], então:

<math>Ep=mgr</math>
<ref>http://www.alunosonline.com.br/fisica/energia-potencial-gravitacional-e-elastica.html</ref>

=== Energia potencial elástica ===
{{Artigo principal|[[Energia potencial elástica]]}}

A energia potencial elástica é a [[energia mecânica]] relacionada à deformação de uma mola ou de um elástico<ref>http://www.colegioweb.com.br/fisica/energia-potencial-elastica-ou-de-deformacao.html</ref>, e que posteriormente pode ser usada para gerar movimento de um corpo.

Agora, considere uma mola de constante elástica k que obedeça a [[Lei de Hooke]] (uma lei física usada para calcular a deformação causada por uma força aplicada sobre um corpo<ref>http://www.infoescola.com/fisica/lei-de-hooke/</ref>), ou seja, a força F que ela aplica sobre um objeto quando está com a deformação Δx é:

<math>F=-k\Delta x</math>, o sinal negativo simboliza que a força tem sentido contrário à deformação da mola.

O valor da energia potencial E armazenada na mola nessas condições será igual ao trabalho realizado para efetuar essa determinada deformação na mola, sendo igual à:

<math>E=\frac{k(\Delta x)^2}{2}</math>

=== Energia potencial elétrica ===
{{Artigo principal|[[Energia potencial elétrica]]}}

A energia potencial elétrica pode ser comparada com a energia potencial gravitacional, porém, ao invés de ser a força gravitacional a relacionada com a energia potencial gravitacional, nesse caso, é a força elétrica que está envolvida com a energia potencial elétrica.
A energia potencial elétrica está relacionada com a interação por meio de um [[campo elétrico]] entre as partículas, sendo que se as cargas elétricas das partículas envolvidas forem diferentes a força será de atração, e para cargas iguais será de repulsão.
A força elétrica Fe entre duas partículas tem seu módulo igual à:

<math>Fe=\frac{kQq}{d^2}</math>, sendo k a constante elétrica no meio, Q e q as cargas das partículas e d a distância entre elas, e sua direção é radial, sendo centrípeta para cargas de sinais contrários e centrífuga para cargas com mesmo sinal<ref>http://educacao.uol.com.br/fisica/forca-eletrica-e-campo-eletrico-lei-de-coulomb.jhtm</ref>.

A variação da energia potencial elétrica ΔEe será o negativo do trabalho W realizado para deslocar a partícula, ou seja:

<math>\Delta Ee = -W</math>

<math>\Delta Ee = \frac{-kQq}{d}</math>

Outra maneira de calcular a variação da energia potencial Ee é fazendo a razão entre a diferença de potencial(ddp) elétrico U no deslocamento e a carga q da partícula que descreveu esse deslocamento, desse modo, é possível calcular o trabalho para deslocar uma partícula que se encontra num campo elétrico ocasionado por duas placas elétricas.

<math>Ee=\frac{U}{q}</math>

===Energia Nuclear===
{{Artigo principal|[[Energia nuclear]]}}
A energia potencial nuclear é um tipo de energia gerada pelo trabalho realizado pela [[força nuclear]], sendo elas a [[força fraca]], que está envolvida com o decaimento beta, e a [[força forte]], que mantém os prótons e nêutrons unidos no núcleo atômico , e esse trabalho ocorre principalmente com os processos de fissão nuclear<ref>http://www.if.ufrgs.br/tex/fis01043/20032/Humberto/pagina1.html</ref>.
O decaimento beta é, basicamente, quando um nêutron se transforma em um próton, elétron e um neutrino, que seria a energia liberada nesse processo, e essa energia armazenada no nêutron é a chamada energia nuclear, usada em bombas nucleares e também na produção de energia.

== {{Ver também}} ==
* [[Tensão elétrica|Diferença de potencial]]

{{Energias fisico-químicas}}

{{esboço-física}}

{{Referências}}

{{DEFAULTSORT:Energia Potencial}}
[[Categoria:Mecânica]]

Energia potencial - Histórico de revisões

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