Energia potencial é a energia armazenada ou reprimida de um objeto. É frequentemente contrastada com a energia cinética.
Em física, energia potencial é a energia que um objecto tem devido à sua posição num campo de força ou que um sistema tem devido à forma como as suas partes estão dispostas. Os tipos comuns incluem a energia potencial gravitacional de um objeto que depende de sua posição vertical e massa, a energia potencial elástica de uma mola estendida e a energia potencial elétrica de uma carga em um campo elétrico. A unidade SI para energia é o joule (símbolo J).
A energia potencial está frequentemente associada a forças restauradoras, como uma mola ou a força da gravidade. A ação de esticar a mola ou levantar a massa é realizada por uma força externa que trabalha contra o campo de força do potencial. Este trabalho é armazenado no campo de força, que é dito ser armazenado como energia potencial. Se a força externa é removida, o campo de força atua sobre o corpo para realizar o trabalho, enquanto ele move o corpo de volta à posição inicial, reduzindo o estiramento da mola ou causando a queda de um corpo. Quando isto acontece, a energia potencial transforma-se em energia cinética. A energia total permanece a mesma devido à lei de conservação de energia.
Físicos dizem que a energia potencial é a diferença entre a energia de um objecto numa dada posição e a sua energia numa posição de referência.
Exemplos simples
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Bringar uma rocha a subir aumenta a sua energia potencial sob a gravidade. Esticar uma faixa de borracha aumenta a sua energia potencial elástica, que é uma forma de energia potencial elétrica. Uma mistura de um combustível e um oxidante tem uma energia potencial química, que é uma outra forma de energia potencial elétrica. As baterias também têm energia potencial química.
Tipos de energia potencial
Existem vários tipos de energia potencial, cada um associado a um tipo particular de força.
Energia potencial gravitacional
Energia potencial gravitacional é experimentada por um objeto quando a altura e a massa são um fator no sistema. A energia potencial gravitacional faz com que os objetos se movam em direção uns aos outros. Se um objeto é levantado a uma certa distância da superfície da Terra, a força experimentada é causada pelo peso e altura.
Energia potencial elétrica
Energia potencial elétrica é experimentada por cargas diferentes e iguais, pois elas se repelem ou se atraem umas às outras. As cargas podem ser positivas (+) ou negativas (-), onde cargas opostas se atraem e cargas similares se repelem. Se duas cargas foram colocadas a uma certa distância uma da outra, a energia potencial armazenada entre as cargas pode ser calculada por:
Energia potencial elástica
Energia potencial elástica é experimentada quando um material emborrachado é puxado para longe ou empurrado junto. Uma mola, por exemplo, armazena energia de potencial elástico. A quantidade de energia potencial que o material tem depende da distância puxada ou empurrada. Quanto maior a distância empurrada, maior a energia de potencial elástico que o material tem. Se um material for puxado ou empurrado, a energia potencial pode ser calculada por:
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