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Energia no Movimento Harmônico
Simples
Assim, como um objeto cai na superfície da Terra, devido ao potencial gravitacional,
uma mola também tem energia potencial, quando é comprimida ou esticada. É a
energia potencial elástica .
Ao deslocar o sistema massa-mola do equilíbrio, você realiza o trabalho, que é
convertido em energia potencial na mola. Quando o objeto é deslocado por uma
distância , a partir da posição de equilíbrio , a mola é contraída para levar o
objeto de volta à posição inicial. Quando o objeto passa pela posição de equilíbrio, este
possui energia cinética máxima e nenhuma energia potencial. A partir daí, o corpo
passa pelo ponto de equilíbrio, ganhando energia potencial, bem como comprimindo a
mola.
Vamos considerar um objeto que desliza sobre uma superfície sem atrito. Também
vamos desprezar a resistência do ar. Nesse sistema, o processo continua
inde�nidamente. Em um movimento oscilatório, a energia está continuamente sendo
transferida nas formas de energia potencial e energia cinética.
Para um sistema massa-mola, a energia potencial é dada por:
Podemos ilustrar, na Figura 1.13, explicitamente, essa troca entre a energia potencial e
a energia cinética no movimento harmônico simples, pois basta substituir a
dependência da posição (amplitude) , em relação ao tempo na expressão da energia
potencial, e a velocidade na expressão da energia cinética.
x x = 0
U = k             (16)
1
2
x2
x