Principal diferença - energia potencial gravitacional vs. energia potencial elástica

Energia potencial gravitacional e energia potencial elástica são duas formas diferentes de energias que uma partícula pode ter. o principal diferença entre a energia potencial gravitacional e a energia potencial elástica é que o origem da energia potencial gravitacional são as forças gravitacionais agindo entre dois corpos massivos Considerando que a origem da energia potencial elástica são as forças eletrostáticas entre as moléculas que compõem um material.

O que é energia potencial gravitacional

A energia potencial gravitacional é a energia que um objeto possui devido à sua posição em um campo gravitacional. A energia potencial gravitacional é sempre relativo: é uma comparação entre as quantidades de energia que um objeto possui em diferentes pontos de um campo gravitacional.

Imagine levantar um objeto com massa

através de uma altura de

em um campo gravitacional uniforme. O peso do objeto é dado por

. Se o objeto é levantado a uma velocidade constante de modo que todo o trabalho feito desde a elevação do objeto seja dado ao objeto como energia potencial gravitacional, podemos calcular o ganho de energia potencial gravitacional do corpo devido à sua ascensão. Uma vez que o objeto é levantado a uma velocidade constante, as forças são equilibradas e a força de elevação seria

. Uma vez que o objeto é elevado através de uma altura

, o trabalho realizado é dado por

. Isso significa que o ganho de energia potencial gravitacional é dado por:

O que é energia potencial elástica

Um objeto ganha energia potencial elástica se for fisicamente deformado. Quando um objeto é deformado, as moléculas que formam o material são forçadas a se afastar de suas posições de equilíbrio. Se o material for elástico, as moléculas tentam voltar às suas posições de equilíbrio. Isso dá ao material a capacidade de trabalhar. Portanto, quando um material elástico é deformado, dizemos que o material tem energia potencial elástica. Por exemplo, a energia potencial elástica é obtida por uma mola / faixa de borracha quando ela é esticada.

Os elásticos, quando esticados, ganham energia potencial

Molas: em repouso, comprimidas e estendidas

Pense em comprimir / estender a mola. Quanto mais deformada é uma mola, maior é a força necessária para deformá-la ainda mais. A força aumenta com a extensão:

Força vs. gráfico de extensão para um material elástico

O trabalho realizado na mola é dado pela área sob o gráfico força x extensão. Neste caso, a área é dada por

. De acordo com a lei de Hooke,

assim, o trabalho total feito para comprimir ou estender a mola por

é

, Onde

é o Primavera constante da primavera. Se não houver outras forças, todo o trabalho feito na mola seria convertido em energia potencial elástica

na primavera. Então,

Diferença entre energia potencial gravitacional e energia potencial elástica

Definição:

Energia potencial gravitacional é a energia que um objeto possui devido à sua posição em um campo gravitacional.

Energia Elástica Potencial é a energia que um material ganha após sofrer deformação.

Como é formado:

Energia potencial gravitacional origina-se da atração gravitacional entre as massas.

Energia potencial elástica é devido à repulsão eletrostática entre átomos e moléculas que formam um material.

O que é:

Energia potencial gravitacional tenta puxar os centros das massas de objetos o mais próximo possível.

Energia potencial elástica tenta manter átomos e moléculas constituindo um objeto em uma certa separação onde essas partículas possam manter um equilíbrio.

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