Diferença entre potencial potencial gravitacional e energia potencial elástica

Energia potencial gravitacional versus energia potencial elástica

Energia potencial gravitacional e energia potencial elástica são duas quantidades importantes discutidas em mecânica. Este artigo tentará comparar e contrastar quais são suas definições, suas semelhanças e diferenças.

O que é energia potencial gravitacional?

Para entender a energia potencial gravitacional, é necessário conhecimento de fundo em campos gravitacionais. A gravidade é a força que ocorre devido a qualquer massa. A massa é a condição necessária e suficiente para a gravidade. Existe um campo gravitacional definido em torno de qualquer massa. Pegue as massas m1 e m2 colocadas a uma distância r entre si. A força gravitacional entre essas duas massas é G. m1. m2 / r ² , onde G é a constante gravitacional universal. Como as massas negativas não estão presentes, a força gravitacional é sempre atraente. Não há forças gravitacionais repulsivas. Deve-se notar que as forças gravitacionais também são mútuas. Isso significa que a força m1 exerce em m2 é igual e o oposto da força m2 está exercendo em m1. O potencial gravitacional em um ponto é definido como a quantidade de trabalho feito em uma massa unitária ao trazê-lo do infinito para o ponto dado. Uma vez que o potencial gravitacional no infinito é zero e a quantidade de trabalho tem que ser feita é negativa, o potencial gravitacional é sempre negativo. A energia potencial gravitacional de um objeto é definida como o trabalho realizado no objeto quando o objeto é tirado do infinito para o referido ponto. Isso também é igual ao produto do potencial gravitacional e da massa do objeto. Como a massa do objeto é sempre positiva e o potencial gravitacional de qualquer ponto é negativo, a energia potencial gravitacional de qualquer objeto também é negativa.

O que é Energia Elástica Potencial?

A elasticidade é uma propriedade muito útil da matéria. É a capacidade dos materiais retornar à sua forma original depois que as forças externas são removidas. Observa-se que a força necessária para manter uma haste elástica esticada é proporcional ao comprimento esticado da haste. A constante de proporcionalidade é conhecida como constante de mola e é denotada usando k. Isso nos dá a equação F = -kx. O sinal de menos representa a direção inversa de x para a força. A energia potencial elástica é a quantidade de trabalho que é necessária para esticar o objeto elástico por um determinado comprimento x. Uma vez que a força aplicada F (x) = kx, o trabalho feito é igual à integração de F (x) de zero a x, em relação a dx, que é igual a kx ² / 2. Portanto, a energia potencial é kx ² / 2.Deve notar-se que a energia potencial de qualquer objeto ligado à extremidade da haste não depende da massa do objeto, mas apenas da constante da mola, e do comprimento esticado.

Qual a diferença entre energia potencial gravitacional e elástica? • A energia potencial gravitacional é sempre negativa enquanto a energia potencial elástica é sempre positiva. • A energia potencial gravitacional depende da massa do objeto, mas a energia potencial elástica não depende da massa.