Question

1) Considere um corpo de massa m a uma altura h, a sua energia
potencial gravitacional na Terra será a mesma que na Lua?
Justifique.
2) Uma pessoa de massa 70kg está no topo de uma montanha.
Sabendo que lá sua energia potencial gravitacional é 34300 J,
calcule a altura entre a pessoa e a base da montanha. Considere g =
9,8m/s².

3) Um carrinho de montanha-russa com massa 400Kg está a uma altura de 10m. Quanto
valerá sua energia potencial Gravitacional.
a) Na Terra (g=9,8m/s²)
b) Em Marte (g = 3,7m/s²)
c) Na Lua (g=1,6 m/s²)
d) Em Júpiter (g= 25 m/s²)
4) Determine em Joules, a energia armazenada por uma mola, de constante elástica k
=80N/m, que apresenta uma deformação de 3m.

Answer 1

Vamos utilizar os conceitos de energia potencial para responder cada questão.

1) A energia potencial gravitacional de um corpo é dada por:

E = mgh

, onde E é a energia potencial gravitacional, m a massa do corpo, g a aceleração da gravidade no local e h a sua altura em relação ao solo.

Portanto, vemos que E depende de g, logo, como a gravidade da Lua é diferente da gravidade na Terra, a energia potencial gravitacional desse corpo será diferente em cada um desses corpos celestes.

2) Vamos utilizar a mesma força que vimos na questão 1, substituindo os valores fornecidos no enunciado:

E = mgh

34300 = 70*9,8h

h = 34300/686 = 50 m

3) Novamente utilizaremos a mesma fórmula da energia:

a) E = mgh = 400*9,8*10 = 39200 J

b) E = mgh = 400*3,7*10 = 14800 J

c) E = mgh = 400*1,6*10 = 6400 J

d) E = mgh = 400*25*10 = 100000 J

4) A energia potencial elástica é dada por:

E = kx²/2

Substituindo os valores fornecidos:

E = 80*3²/2 = 80*9/2 = 360 J

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