Força conservativa

Quando algumas forças atuam em um corpo podem gerar armazenamento de energia. Isso ocorre quando se realiza trabalho contra elas. Toda força que pode gerar armazenamento de energia chamamos de força conservativa. Podemos verificar isso com as forças peso, elástica e elétrica.

Vamos considerar uma força F aplicada para elevar um corpo da posição A até B, como mostra a figura abaixo.

A força F suspende o corpo do solo (ponto A) até a altura h (ponto B). Como a força F realiza trabalho contra a força peso, o corpo armazena energia, chamada de energia potencial gravitacional. Uma das características das forças conservativas é que o trabalho realizado por elas não depende da trajetória seguida pelo corpo. Na figura abaixo podemos ver que o mesmo corpo é suspenso por três trajetórias diferentes.

De acordo com a figura, uma força F faz com que o corpo ganhe energia potencial gravitacional. Portanto, o trabalho da força peso é o mesmo nas três trajetórias, tendo em vista que o corpo parte sempre do solo e atinge a mesma altura. Então, a força peso é uma força conservativa.

Trabalho da força conservativa

Vamos considerar agora um corpo de massa m em movimento de queda livre (caindo), sujeito apenas à ação da força peso. Vamos demarcar dois pontos, A e B durante a queda desse corpo.

P = m.g

Δs = (hA – hB)

O trabalho realizado pela força peso, durante o trajeto de A até B, é dado por:

T_pot  = P.Δs.cos 0º
T_pot  = m.g.(h_A – h_B)
T_pot = m.g.h_A – m.g.h_B

Como E_pot = m.g.h, temos

T_pot = E_{pot A} - E_{pot B}
T_pot = ΔEpot