O conceito de energia é muito usado no dia a dia para descrever diversas situações — do seu humor até a conta de luz. Mas, na física, esse termo é um pouco mais destrinchado, pois existem vários tipos de energia que podem ser medidos e, nem sempre, eles são intuitivos.
Um exemplo é a ideia de energia potencial, um dos significados que você deve esperar no vestibular e no Exame Nacional do Ensino Médio. A melhor forma de dominar esse tema é olhá-lo de perto. Acompanhe o resumo e veja como se preparar para a prova de física no Enem!
O que é energia potencial?
Energia potencial é todo tipo de energia acumulada em um corpo sob o efeito de forças conservativas. Parece confuso à primeira vista, mas não é complicado. Olha só.
A forma mais comum é a energia potencial mecânica, que representa o potencial de movimento e forças de um corpo.
A primeira subcategoria é a energia potencial gravitacional, que é o potencial de um corpo dentro de um campo gravitacional em relação a algum ponto de referência. Por exemplo, se você ergue um vaso de planta do chão para uma prateleira, ele está acumulando energia potencial gravitacional em relação ao chão. Se cair, essa energia é descarregada, e ele provavelmente quebra.
A outra é a energia potencial elástica. Ela diz respeito à força que fica armazenada em um objeto quando você o comprime ou estica. Se você tenta comprimir uma mola, por exemplo, a energia que você aplicou fica guardada nela. E quando você para de exercer força sobre a mola, essa energia se descarrega e faz com que ela volte ao seu estado de equilíbrio.
Como esse tema cai o vestibular e no Enem?
Questões de energia potencial costumam ser bem diretas. Você precisa interpretar o contexto da questão e aplicar fórmulas para calcular essas energias. Assim, praticar e experimentar essas definições ajuda bastante.
Aqui tem uma boa questão para entender a definição.
(Enem 2018)
Um projetista deseja construir um brinquedo que lance um pequeno cubo ao longo de um trilho horizontal, e o dispositivo precisa oferecer a opção de mudar a velocidade de lançamento. Para isso, ele utiliza uma mola e um trilho onde o atrito pode ser desprezado, conforme a figura.
Para que a velocidade de lançamento do cubo seja aumentada quatro vezes, o projetista deve
A – manter a mesma mola e aumentar duas vezes a sua deformação.
B – manter a mesma mola e aumentar quatro vezes a sua deformação.
C – manter a mesma mola e aumentar dezesseis vezes a sua deformação.
D – trocar a mola por outra de constante elástica duas vezes maior e manter a deformação.
E – trocar a mola por outra de constante elástica quatro vezes maior e manter a deformação.
A resposta correta é a opção B. Na ausência de outras forças, toda a energia potencial acumulada na mola é convertida em energia cinética. Sendo assim, temos:
(Kx²)/2 = (mv²)/2
Onde K é a constante elástica, X é a distorção, M é a massa do corpo e V a sua velocidade final. Resolvendo a equação, temos:
Já que X é a distorção e é a única variável fora da raiz quadrada, multiplicá-la por 4 resulta em 4 vezes a velocidade final. Apenas uma alternativa menciona aumentar a distorção 4 vezes.
Hora de aumentar o seu potencial para o vestibular!
Como muitos outros temas da física, a energia potencial parece complicada, mas você, provavelmente, vê o fenômeno no dia a dia. A ideia é perceber isso de forma mais explícita. Assim, olhar questões e fazer alguns experimentos pode te dar muito mais clareza na hora de interpretar uma questão.
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