A energia potencial elástica é o tipo de energia mecânica armazenada em virtude da deformação de um material elástico. Ao comprimir ou esticar um corpo elástico, como uma mola, há a tendência do material de voltar à posição ou formação original. Sendo assim, podemos dizer que há uma energia guardada ou armazenada na deformação de materiais elásticos.
Na imagem acima, à medida que a mola volta à sua posição relaxada, ela transfere a sua energia armazenada ao projétil, que adquire velocidade. Nesse exemplo, temos energia potencial elástica sendo transformada em energia cinética.
Constante elástica (K)
A constante elástica de um material determina a dificuldade imposta pelo próprio material à sua deformação. Sendo assim, quanto maior for o valor dessa constante, maior será a dificuldade de esticar ou comprimir o material. No Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de medida da constante elástica é o Newton por metro (N/m).
Cálculo da energia potencial elástica
A energia associada à deformação de objetos elásticos é dada por:
Nessa equação, temos:
Epel = Energia potencial elástica (J);
k = Constante elástica (N/m);
x = Deformação sofrida pelo material elástico (m).
Exemplo de aplicação
*Crédito da imagem: EvrenKalinbacak / Shutterstock.com
No salto com vara, podemos perceber que, após a corrida, no momento em que a vara é cravada no sifão, a energia cinética adquirida é transferida para a vara, que se dobra armazenando momentaneamente a energia. A energia potencial elástica é rapidamente convertida em energia cinética e potencial gravitacional, até que o atleta atinja a altura máxima possível.
