Question

2 Uma pedra de 0,5 kg é lançada verticalmente para cima
a partir do nível do solo com uma velocidade de 20 m/s.
Sabendo que não existe perda de energia por causa da
resistência do ar e considerando g = 10 m/s?, determine:
a) o valor da energia mecânica total da pedra.
b) a altura que a pedra atinge quando sua velocidade chega a zero.

Answer 1

A energia mecânica total = 100 [J] e a altura máxima atingida = 20 [m]

Como não existe perda de energia para a resistência do ar, e a energia é conservativa, todo o movimento de subida irá ser conservado e se transformará em energia potencial, até atingir o ponto máximo e começar a descer.

Em outras palavras, a soma da Energia cinética com a Energia potencial em todo o movimento será igual.

No início do movimento: Energia potencial = 0

No ponto mais alto: Energia cinética = 0

A) Energia mecânica total da pedra:

Em = ΔEi

Em = Eci + Epi

Em = 0,5 . 20² / 2

Em = 100 [J]

B) A altura que a pedra atinge será:

ΔEi = ΔEf

m . v² / 2 = m . g . h

20² / 2 = 10 . h

h = 20 [m]