Calculadora de Energia Potencial Elástica

Com a calculadora de energia potencial elástica da Omni, você pode determinar facilmente a energia potencial de uma mola quando esticada ou comprimida. Continue lendo para entender melhor esse conceito, incluindo uma definição de energia potencial elástica e um exemplo de cálculo. Certifique-se de conferir também nossa calculadora de energia potencial!

Imagine uma mola helicoidal simples. Você pode comprimi-la ou esticá-la (até certo ponto, é claro). Para fazer isso, no entanto, você precisa realizar algum trabalho, ou, em outras palavras, fornecer alguma energia. Essa energia é então armazenada na mola e liberada quando ela volta ao seu estado de equilíbrio (a forma e o comprimento iniciais). Lembre-se de que a energia potencial elástica é sempre positiva.

Por que exatamente isso é chamado de energia potencial? Você pode pensar da seguinte forma: a mola não gasta a energia de uma só vez (ao contrário da energia que descrevemos na calculadora de energia cinética), mas tem o potencial para fazer isso.

Não se esqueça de que você não pode comprimir ou esticar uma mola até o infinito e esperar que ela retorne à sua forma original. Depois que você atingir o limite de elasticidade, ela será deformada permanentemente.

Na nossa calculadora de energia potencial elástica, você usa a seguinte fórmula:

onde:

• $k$: constante elástica da mola. É uma constante de proporcionalidade que descreve a relação entre a tensão (deformação) na mola e a força que a causa. No entanto, no caso de forças de rotação, a rigidez rotacional é de interesse, você pode encontrar mais detalhes sobre este conceito na calculadora de rigidez rotacional 🇺🇸 da Omni. O valor da constante elástica da mola é sempre real e positivo. As unidades são newtons por metro;
• $\Delta x$: deformação (estiramento ou compressão) da mola, expressa em metros; e
• $U$: energia potencial elástica em Joules.

Experimente também a nossa calculadora da lei de Hooke 🇺🇸 se quiser calcular a força sobre a mola quando esta é comprimida ou esticada.

Siga os passos a seguir para encontrar facilmente a energia potencial:

1. Determine a constante elástica da mola $k$. Podemos supor uma mola de $k = 80 \ \mathrm{N/m}$.
2. Decida o quanto você deseja esticar ou comprimir a mola. Digamos que você queira comprimi-la em $x = 0{,}15 \ \mathrm m$. Observe que o comprimento inicial da mola não é essencial aqui.
3. Substitua esses valores na fórmula de energia potencial da mola: $U = \frac{1}{2} k \cdot \Delta x^2$.
4. Calcule a energia. Em nosso exemplo, ela será igual a $U = 0{,}5 \cdot 80 \cdot 0{,}15^2 = 0{,}9 \ \mathrm J$.
5. Você também pode digitar os valores diretamente na calculadora de energia potencial elástica e economizar seu tempo :)

A energia potencial está intrinsecamente relacionada ao trabalho. Ambas as quantidades físicas têm as mesmas unidades. Aprenda ainda mais acessando a nossa calculadora de trabalho.