Capítulo 02. Energia

1. Trabalho para Levantar

um Corpo

Quando elevamos um corpo de peso até uma certa altura H, como sugere a figura acima, o trabalho realizado pela força levantadora pode ser obtido através do teorema da energia cinética. Observe:

Como são nulas as velocidades inicial e final do corpo, o trabalho total será nulo. Logo:

+ (–P · H) = 0

Note que o trabalho realizado pela força levan-tadora não depende da trajetória descrita e seria o mesmo se o corpo fosse erguido em movimento uniforme (Ec = 0).

2. Energia Potencial Gravitacional

No levantamento de um corpo, sem que ocorra variação de sua energia cinética, o trabalho realizado pelo operador representa a energia que está sendo doada  ao  corpo.  Essa  energia,  associada  à  posição

(altura) do corpo no campo gravitacional uniforme, denomina-se energia potencial gravitacional (Epg). Sua medida é dada pelo produto do peso do corpo pela altura em que se posiciona. Isto é:

ou

   

Repare que tal energia potencial é relativa a um nível de referência (nível onde se adota H = 0 e, portanto, Epg = 0).

Assim, quanto mais alto o corpo estiver, mais energia potencial o corpo terá em re-lação ao nível de referência adotado. Se o corpo estiver abaixo do nível adotado, a sua energia potencial será negativa (indicando que o corpo carece de energia para chegar ao nível de refe-rência).

 

Quando se tratar de um corpo extenso (um poste, por exemplo) num campo de gra-vidade uniforme, sua energia potencial gravitacional estará definida pela altura de seu centro de massa.

Todo corpo homogêneo e com massa uniforme-mente distribuída tem seu centro de massa (CM) coincidente com seu centro geométrico (baricentro).


14
  Capítulo 02. Energia 14