Energia Potencial elástica trabalho pronto

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LEI DE HOOKE
ENERGIA POTENCIAL ELÁSTICA
Disciplina: Física
Professor: Carlos Brandt 
Alunas: Bruna Eduarda, Caroline Vitória e Vanessa Vidigal
Santa Helena\ 2019
Introdução
A energia potencial, é nada mais do que a energia que pode ser armazenada em um sistema físico e tendo capacidade de ser transformada em energia cinética posteriormente. Desta força conseguimos obter a gravitacional e a elástica. Consideramos que força possui duas características fundamentais, fisicamente ela é capaz de constante elástica da mola ou corpo que sofre deformação. 
Logo, com a Lei de Hooke e associando com a energia potencial gravitacional é possível estabelecer a elasticidade máxima de um corpo, medida pela deformação do mesmo em relação a um estado de equilíbrio, com a proporção direta da força aplicada nele. 
Lei de Hooke
Robert Hooke, nascido no dia 18 de julho de 1635 foi o responsável em criar a Lei de Hooke. Também conhecido pelo descobrimento da Célula. O físico inglês Robert Hooke foi quem primeiro demonstrou que muitos materiais elásticos apresentam deformação diretamente proporcional a uma força elástica, resistente ao alongamento produzido.
A Lei de Hooke é uma lei da física que determina a constante elástica da mola ou corpo que sofre deformação. A teoria afirma que a distensão de um objeto elástico é diretamente proporcional à força aplicada sobre ele.
Como exemplo, podemos pensar numa mola. Ao esticá-la, ela exerce uma força contrária ao movimento realizado. Assim, quando maior a força aplicada, maior será sua deformação. Por outro lado, quando a mola não tem uma força que age sobre ela, dizemos que ela está em equilíbrio.
Fórmula
A fórmula da Lei de Hooke é expressa da seguinte maneira:
F = k . Δl
donde,
F: força aplicada sobre o corpo elástico
K: constante elástica ou constante de proporcionalidade
Δl: variável independente, ou seja, a deformação sofrida
Segundo o Sistema Internacional (SI), a força (F) é medida em Newton (N), a constante elástica (K) em Newton por metro (N/m) e a variável (Δl) em metros (m).
Observação: A variação da deformação sofrida Δl = L - L0, pode ser indicada por x. Note que L é o comprimento final da mola e L0, o comprimento inicial.
Exemplo da Lei de Hooke
Para confirmar a Lei de Hooke podemos realizar um pequeno experimento com uma mola presa num suporte.
Ao puxá-la podemos perceber que a força que aplicamos para esticá-la é diretamente proporcional a força que ela exerce, porém em sentido contrário.
Em outras palavras, a deformação da mola aumenta proporcionalmente à força aplicada nela.
Para compreender melhor o exemplo da Lei de Hooke é feito uma tabela. Observe que Δl ou x corresponde à deformação da mola, e F ou P corresponde a força que os pesos exercem na mola.
Assim, se P = 50N e x = 5 m, temos:
	F (N)
	50
	100
	150
	X(m)
	5
	10
	15
Após anotar os valores, traçamos um gráfico de F em função de x.
Energia Potencial Elástica
Energia potencial elástica é a energia associada as propriedades elásticas de uma mola. Um corpo possui a capacidade de produzir trabalho quando está ligado a extremidade comprimida ou esticada de uma mola. Sendo assim, possui energia potencial, visto que o valor dessa energia depende da sua posição. A energia potencial elástica é igual ao trabalho da força elástica que a mola exerce sobre um corpo.
A deformação pode envolver comprimir, esticar ou torcer o objeto. Muitos objetos são projetados especificamente para armazenar energia potencial elástica, por exemplo:
•	A mola espiral de um relógio de corda;
•	Um arco-flecha dobrado;
•	Um trampolim envergado, logo antes do salto dos mergulhadores;
•	Uma tira de borracha que aciona um avião de brinquedo;
•	Uma bola de borracha, comprimida quando quica de uma parede de tijolos;
	Um objeto projetado para armazenar energia potencial elástica normalmente terá um limite elástico alto, no entanto, todos os objetos elásticos têm um limite para a carga que podem sustentar. Quando deformado além do limite elástico, o objeto não irá retornar à sua forma original. Em gerações anteriores, relógios de corda mecânicos alimentados por molas helicoidais foram acessórios populares. Hoje em dia, não costumamos usar smartphones a corda porque nenhum material existe com limite elástico alto o suficiente para armazenar energia potencial elástica, com densidade energética alta o suficiente.
Como o valor do trabalho da força elástica é igual, em módulo, a área do gráfico Fel X d (área do triângulo), temos:
Então, como Tfe = Epe a fórmula para o cálculo da força elástica será:
Sendo K a constante elástica da mola. Sua unidade no sistema internacional (SI) é N/m (newton por metro).
X deformação da mola. Indica quanto que a mola foi comprimida ou esticada. Sua unidade no SI é o m (metro).
Epe energia potencial elástica. Sua unidade no SI é J ( joule ).
Quanto maior for o valor da constante elástica da mola e a sua deformação, maior será a energia armazenada no corpo (Epe).
A energia potencial elástica somada a energia cinética e a energia potencial gravitacional representam a energia mecânica de um corpo em um dado instante. Sabemos que em sistemas conservativos a energia mecânica é constante. Nesses sistemas, ocorre a transformação de um tipo de energia para outro tipo de energia, de forma que o seu valor total permaneça o mesmo.
Energia Cinética
Quando um corpo de massa m está se movendo a uma velocidade v, ele possui energia cinética Ec, que é dada por:
	
De acordo com a equação acima, vemos que a energia cinética depende da velocidade e da massa de um corpo, portanto, essa forma de energia só está presente em objetos que estão em movimento. Se a velocidade for nula, o produto mv2 = 0, o corpo não apresenta energia cinética.
Energia Mecânica
Para calcular a energia mecânica, utiliza-se a fórmula abaixo:
Em = Ec + Ep
Onde:
Em: energia mecânica
Ec: energia cinética
Ep: energia potencial
Sendo assim, vale lembrar que as equações para calcular as energias cinética e potencial são:
Energia Cinética: Ec = mv2/2
Onde: 
Ec: energia cinética
m: massa (Kg)
v: velocidade (m/s2)
Quando a energia mecânica advém de um sistema isolado (naquele em que não há atrito) baseado nas forças conservativas (que conserva a energia mecânica do sistema), sua resultante permanecerá constante.
Em outras palavras, a energia desse corpo será constante, uma vez que a mudança ocorrerá somente na modalidade de energia (cinética, mecânica, potencial) e não o seu valor:
Em = Ec + Ep = constante
Experimento de Física: lata mágica
	Aulas experimentais ajudam a compreender melhor um conceito estudado em sala, deixando o aprendizado mais divertido. O experimento de física que trazemos hoje é muito simples e interessante para os estudos de conservação e transformação da energia.
O experimento
	O experimento da lata mágica tem como objetivo mostrar a transformação de energia cinética em energia potencial elástica e vice-versa utilizando um experimento fácil e simples no entendimento da energia potencial elástica. Vamos entender melhor.
	Você vai precisar dos seguintes materiais:
Uma lata de alumínio vazia e com a tampa;
Uma chave de fenda ou objeto pontiagudo semelhante;
Uma bateria de 9 volts;
Um elástico;
2 clips;
Fita adesiva;
	Para montar o experimento, fure o centro da parte inferior e superior da lata. Depois, cole a bateria no centro do elástico com a fita adesiva e, então, é só prender com os clips as pontas dos elásticos nas duas partes furadas da lata. Dentro da lata, a bateria deve ficar pendurada pela tensão do elástico.
	Se tudo estiver pronto, basta colocar a lata em posição horizontal sobre uma superfície plana e empurrá-la para frente.
Explicação
	O experimento da lata mágica é um ótimo exemplo de transferência de energia, onde a transferência de energia acontece por causa da energia cinética.O que acontece é que a lata exerce uma força (energia) para rodar e se mover. Mas ao perder a velocidade, essa energia do movimento em energia potencial elástica é armazenada no interior do elástico e, então, liberada na forma de energia cinética, fazendo a lata voltar.
Conclusão
Tendo em vista os aspectos que foram observados na teoria e no experimento da lata, percebemos que a energia potencial elástica é uma força exercida em um determinado objeto para fazer o rodar e se mover. 
Compreendemos que a troca de energia pode ser em diferentes tipos de energia e corpos, como cinética, potencial e a mecânica.
Sendo assim o calculo da energia potencial elástica varia de acordo com o tipo de força exercida ou com o tipo de corpos age com intensidade diferentes.