Energia potencial gravitacional
Calcula a energia potencial gravitacional Ep=m·g·h em joules dada a massa, altura e gravidade.
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Energia potencial gravitacional: Ep = m·g·h
Quando você ergue um corpo contra a gravidade, ele acumula energia. Essa energia guardada é a potencial gravitacional, Ep = m·g·h, em joules, com massa em kg, gravidade g ≈ 9,81 m/s² na superfície terrestre e altura em metros a partir do referencial que você escolher. Coloque um livro de 2 kg numa prateleira de 5 m e ele guarda Ep ≈ 98 J em relação ao chão. Solte o livro e esses 98 J reaparecem como energia cinética no impacto. Repare que o valor depende do referencial: o nível zero é você quem define, então o que tem sentido físico é a diferença, ΔEp. Sem atrito, num sistema conservativo, vale Ec + Ep = constante, e daí sai a conservação da energia mecânica.
Aplicações
Aparece nas hidrelétricas, em que os ~14 GW de Itaipu vêm de converter a Ep da água represada em eletricidade, e nas usinas reversíveis de bombeamento. Na montanha-russa, a primeira subida define o orçamento de energia que sobra para o resto do trajeto. A mesma ideia está por trás dos problemas de queda livre, dos bate-estacas e das baterias gravitacionais, que elevam massas para soltar a energia depois.
Perguntas frequentes
g muda com o local? Muda. Fica em torno de 9,78 m/s² no equador e 9,83 m/s² nos polos, por causa da rotação e do achatamento da Terra. Para a maioria dos problemas, 9,81 m/s² já basta.
Qual é a altura de referência? Você decide onde fica o h = 0, seja o chão, o nível do mar ou o topo da mesa. O resultado físico só depende das diferenças de Ep, nunca do valor absoluto.
mgh vale em qualquer altitude? Só enquanto a altura for pequena perto do raio da Terra. Quando o assunto é satélite ou espaço, troque pela forma geral Ep = -G·M·m/r.
Ferramentas Relacionadas
Energia por Viagem de Elevador
Calcula a energia potencial gasta para elevar uma carga, E = m·g·h, a partir da massa desbalanceada m (carga líquida após o contrapeso, kg), da gravidade g e da altura de elevação h (m). O resultado, em joules, é a energia mínima teórica para içar a carga — base para estimar o consumo elétrico do elevador e o potencial de regeneração de energia. Elevadores modernos com acionamento regenerativo recuperam parte dessa energia na descida (quando o contrapeso desce com a cabine leve), devolvendo-a à rede. O consumo real é maior, dividido pelo rendimento. Informe a massa desbalanceada e a altura de elevação.
Calculadora de Energia Potencial
Calcula a energia potencial gravitacional (Ep = m g h) com m em kg, g (padrão 9,80665) e altura h em metros.
Razão de Refluxo Ótima
Calcula a razão de refluxo de operação de uma coluna de destilação, R = fator · Rmin, multiplicando o refluxo mínimo por um fator (tipicamente 1,1 a 1,5). Há um compromisso econômico clássico: refluxo baixo (perto do mínimo) exige muitos pratos (mais investimento na coluna); refluxo alto exige menos pratos mas muito mais energia no refervedor e condensador (mais custo operacional). O ótimo equilibra os dois. Informe o refluxo mínimo e o fator.
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