Entenda como funciona a energia armazenada em uma mola! Revise energia potencial elástica para gabaritar Física no Enem!
Você sabe qual a o tipo de energia armazenada em um arco e flecha? Acertou quem respondeu energia potencial elástica! No post de hoje, vamos entender melhor como funciona o Trabalho realizado pela Força Elástica. Confira!
As cordas e os elásticos foram os primeiros objetos utilizados para armazenar energia e facilitar a vida primitiva. No arco e flecha, por exemplo, o arco armazena a energia que será transmitida para a flecha no momento do disparo. O mesmo acontece no caso de estilingue
Brinquedos de corda e caixinhas de música também seguem o mesmo princípio. Isso porque quando você estica ou comprime algo, tem que consumir energia para realizar esse trabalho. A energia que você “consumiu” fica armazenada no material, desde que ele seja elástico, ou seja, retorne à sua forma original após encerrada a atividade. Você já ouviu isso em algum lugar, não é mesmo? Acertou quem lembrou que a Força Elástica atua neste tipo de sistema.
Como calcular a Força Potencial Elástica
A Energia Potencial Elástica é o Trabalho que a Força Elástica realiza. Como ela é variável, o Trabalho é calculado por meio da área do seu gráfico. No entanto, da Lei de Hooke temos que a força aumenta à medida que a deformação aumenta, logo:
Para encontrar o Trabalho realizado, vamos calcular a área do triângulo:
Exemplo 3: (Enem 2005) Observe a situação descrita na tirinha a seguir:
Assim que o menino lança a flecha, há transformação de um tipo de energia em outra. A transformação, nesse caso, é de energia
a) potencial elástica em energia gravitacional.
b) gravitacional em energia potencial.
c) potencial elástica em energia cinética.
d) cinética em energia potencial elástica.
e) gravitacional em energia cinética.
No instante em que a flecha é lançada, toda energia potencial elástica armazenada na corda do arco e consequentemente na flecha, se transforma em energia cinética. Letra C
Ficou alguma dúvida sobre Energia Potencial Elástica, clique no vídeo abaixo e assista a aula do professor Marcelo Boaro. Não esqueça de voltar para resolver os exercícios.
Exercício 1: (FATEC SP) Sobre uma superfície horizontal sem atrito, um corpo de massa m, preso à extremidade de uma mola de constante elástica k, é afastado de sua posição de equilíbrio e abandonado. Acerca desse sistema massa-mola foram feitas as afirmações:
I. A energia mecânica é a soma da energia cinética máxima com a energia potencial máxima.
II. Quando a velocidade é máxima, a deformação da mola é nula.
III. Quando a energia potencial é máxima, a energia cinética é nula.
Dessas afirmações, somente
a) I é correta.
b) II é correta.
c) III é correta.
d) I e II são corretas.
e) II e III são corretas.
Exercício 2: (PUC MG) Duas molas ideais idênticas, de massas desprezíveis, estão disponíveis. O comprimento original, isto é, sem deformação, de cada uma, é 20 cm. Na situação A, uma delas está sustentando, em equilíbrio, um bloco de peso igual a 8,0 newtons e o comprimento medido da mola é de 28 cm. Na situação B, as duas molas sustentam, juntas, o mesmo bloco, ainda em equilíbrio, como mostrado na figura.
A energia potencial elástica total das duas molas, juntas, em B, quando comparada com a energia potencial da única mola em A, ficou:
a) reduzida à metade
b) dobrada
c) quadruplicada
d) reduzida a um quarto
e) inalterada
Gabarito:
1-E e 2-B
Para acessar mais exercícios com gabarito, visite a página de simulados. Até a próxima!
Referência:
GREF – Grupo de Reelaboração do Ensino de Física. Volume 1
Só Física: http://www.sofisica.com.br/
