Calculadora de Energia Potencial Elástica

PE = ½kx²

Calcule a energia potencial elástica armazenada em uma mola. PE = ½kx² — energia de deformação.

IU da calculadora

Calcular

Constante de mola k (N/m)

Deformação x (m)

Insira os valores acima para calcular

Como calcula

PE = ½ × k × x²

k em N/m, x (extensão/compressão) em metros

Resultado em joules

Fórmula e Variáveis

Fórmula

PE = ½kx²

Tabela de variáveis

Símbolo	Quantidade	Unidade SI
PE	Energia potencial elástica	J
k	Constante de mola	N/m
x	Extensão ou compressão	m

Link da teoria

→ Artigo Movimento Harmônico Simples

Orientações de interpretação e utilização

Como usar esta calculadora

Esta calculadora de energia potencial elástica foi criada para verificações físicas rápidas e revisão de problemas resolvidos. Insira os valores nas unidades mostradas ao lado de cada entrada e compare o resultado com a fórmula e a tabela de variáveis antes de usá-lo em uma solução mais longa. A calculadora faz a aritmética, mas a física ainda depende da escolha de um modelo que corresponda à situação.

Comece identificando o sistema, as quantidades conhecidas e a quantidade que deseja encontrar. Se um valor for fornecido em uma unidade não SI, converta-o antes da substituição. Uma resposta numérica correta com unidades mistas ainda pode estar fisicamente errada, especialmente quando estão envolvidas unidades quadradas, segundos inversos, cargas, temperaturas ou distâncias.

Pressupostos e Limites

A fórmula PE = ½kx² é um modelo, não uma descrição universal de todos os casos possíveis. Assume que as quantidades na tabela de variáveis são as quantidades relevantes para o problema e que os efeitos ocultos são negligenciáveis ou já estão incluídos nas entradas. Se atrito, arrasto, velocidades relativísticas, campos variáveis, temperatura não constante ou efeitos específicos da geometria forem importantes, verifique se é necessário um modelo mais completo.

Use o resultado como uma verificação de magnitude e unidades. Pergunte se a resposta tem o sinal correto, se aumenta ou diminui quando uma entrada muda e se os casos limites fazem sentido. Definir uma entrada como zero, duplicar uma quantidade ou usar um valor muito grande costuma ser suficiente para detectar uma escolha de fórmula ou um erro de unidade antes de chegar a uma resposta final.

Exemplo resolvido

Uma mola (k = 200 N/m) comprimida 0,1 m. Encontre energia armazenada.

Etapa 1: PE = ½kx²

Etapa 2: PE = ½ × 200 × (0,1)²

Etapa 3: PE = 100 × 0,01

Resposta: PE = 1 J

Erros Comuns

Observe o fator ½ e que x é elevado ao quadrado — duplicar x quadruplica a energia
Válido apenas dentro do limite elástico (região da lei de Hooke)
A energia é a mesma para extensão ou compressão de igual magnitude

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Perguntas frequentes

Perguntas Frequentes

Onde a energia é armazenada?

Na deformação do material da mola. Ele se converte em energia cinética quando liberado, gerando oscilação.

Por que x² e não x?

Como a força aumenta linearmente com x (F = kx), o trabalho para esticá-la (área sob o gráfico F-x) é o triângulo ½kx².